Астрономи вперше побачили хвилі, які нагрівають корону Сонця. Їх розгледів найбільший сонячний телескоп

Сонячний телескоп імені Денієла Іноуї вперше поспостерігав хвилі Альвена в атмосфері Сонця. Ці магнітні хвилі переносять значну частину енергії, яка нагріває сонячну корону до мільйонів градусів. Відкриття підтверджує, що сонячне нагрівання зумовлюють одночасно хвилі та магнітне перез’єднання. Результати опубліковані в журналі Nature Astronomy.

Ілюстрація магнітних хвиль, що нагрівають корону Сонця. NSF / NSO / AURA / J. Williams

Які хвилі спостерігали на Сонці?

Хвилі Альвена — це особливий тип магнітних хвиль, які виникають у плазмі, коли коливання магнітного поля змушують заряджені частинки рухатися вздовж силових ліній. Їхнє існування ще у 1942 році передбачив шведський фізик Ганнес Альвен, за що згодом отримав Нобелівську премію. Науковці давно припускали, що саме ці хвилі можуть пояснити одну з головних загадок Сонця — чому його зовнішня атмосфера, або корона, розігріта до мільйонів градусів, тоді як поверхня залишається відносно «прохолодною» — близько 5 500 градусів Цельсія.

Як вдалося побачити хвилі?

У новому дослідженні вчені уперше безпосередньо спостерігали хвилі Альвена в сонячній короні. Це стало можливим завдяки найпотужнішому у світі наземному сонячному телескопу імені Денієла Іноуї, розташованому на Гаваях. Його високочутливий інфрачервоний інструмент Cryo-NIRSP здатний вимірювати рухи надгарячої плазми за допомогою ефекту Доплера — зміни довжини хвилі світла залежно від руху джерела.

Фрагмент сонячної корони, у якому спостерігали хвилі Альвена. Morton et al. / Nature Astronomy, 2025

Під час спостережень астрономи виявили характерний «підпис» хвиль Альвена, чергування червоного та синього доплерівського зсуву по обидва боки магнітних структур, що свідчить про закручування магнітного поля у протилежних напрямках. Ці коливання спостерігалися постійно впродовж усього часу роботи телескопа, тож дослідники дійшли висновку, що вони поширені по всій атмосфері Сонця, а не є локальним явищем.

Розрахунки показали, що хвилі Альвена переносять значну кількість енергії — ймовірно, до половини тієї, яка потрібна для нагрівання корони до її надвисоких температур. Це відкриття суттєво доповнює уявлення про механізм нагрівання Сонця. Раніше вважалося, що головну роль у цьому процесі відіграє магнітне перез’єднання, коли магнітні поля скручуються, розриваються та вивільняють енергію у вигляді спалахів. Відтепер зрозуміло, що обидва механізми, хвильовий та магнітний, діють разом, створюючи складну систему енергетичних обмінів у сонячній атмосфері.

Як це відкриття змінить розуміння зоряної еволюції?

Результати мають велике значення не лише для розуміння фізики Сонця, але й для всієї зоряної еволюції. Подібні процеси можуть відбуватися в атмосфері інших зір, впливаючи на їхню активність і випромінювання. Крім того, точніше знання про енергетичні процеси Сонця допоможе покращити моделі сонячного вітру, потоку заряджених частинок, який впливає на космічну техніку, зв’язок та навколоземне середовище.

Які події астрономи фіксували раніше

🌚 Метеорологічний супутник GOES-19 на орбіті Землі, який допомагає науковцям краще зрозуміти процеси в сонячній короні, зафільмував сонячне затемнення, яке спостерігали 21 вересня 2025 року.

☀️ Раніше, завдяки зафіксованому індійським зондом «Адітья-L1» спалаху найпотужнішого класу Х на Сонці, вперше вдалося підтвердити, що енергія від таких подій шириться усією атмосферою світила.

☄️ Також астрономи виявили новий астероїд, який обертається навколо Сонця майже повністю всередині орбіти Венери. Він є четвертим за швидкістю обертання астероїдом серед усіх відомих.