Моделирование: спикулы на Солнце могут быть частями плазменного «занавеса»
Трёхмерные расчёты команды Сахеля Дея показывают, что солнечные спикулы могут оказаться частями единой структуры, похожей на занавес, а многие их движения — кажущимися.
Спикулы — тонкие струи плазмы над поверхностью Солнца. Каждая живёт несколько минут. У края солнечного диска они напоминают траву на ветру, и наблюдения показывают, что спикулы закручиваются, смещаются из стороны в сторону, расщепляются и сливаются. Открыли их больше века назад, но откуда берутся эти движения, до сих пор обсуждают.
Сахель Дей (Университет Ньюкасла, Индийский институт астрофизики, Индийский институт науки) с соавторами построил трёхмерную магнитогидродинамическую модель и опубликовал результаты в The Astrophysical Journal. Расчётная область размером 6000 × 9000 × 37 000 км начиналась под видимой поверхностью и доходила до нижних слоёв короны. В ней задали однородное вертикальное магнитное поле, как в корональной дыре, где поле Солнца уходит в межпланетное пространство. Конвекция в нижней части модели порождает медленные магнитогидродинамические волны. Они создают карманы горячей поднимающейся плазмы и запускают спикулы.
Складки плазменного занавеса
В трёхмерной модели спикулы образуют взаимосвязанную структуру, похожую на складчатый занавес. Отдельные струи появляются, если смотреть на него сбоку. Синтетические изображения, которые построила команда, показывают такие «струи» со свойствами настоящих спикул: они живут 5–10 минут, поднимаются со скоростью 20–70 км/с и достигают высоты 6000–16 000 км. Снизу занавес подталкивает серия ударных волн, тяготение постепенно тянет его вниз, а соседняя плазма толкает с боков.
По расчётам авторов, вращение, слияние и расщепление спикул во многом кажущиеся. Две спикулы «сливаются», например, когда разные участки занавеса оказываются на одной линии зрения. Часть вращения авторы связывают с корональными вихревыми каналами: это колонны вращающейся плазмы между спикулами, которые передают им часть своего движения, особенно когда спикулы падают обратно к поверхности. Авторы считают конфигурацию в виде занавеса правдоподобным объяснением наблюдаемых движений, но эту версию ещё предстоит проверить. От того, как устроены спикулы, зависят представления о переносе массы и энергии в корону.