Солнечный телескоп имени Дэниела К. Иноуе, управляемый Национальным научным фондом США (NSF), совершил прорыв в физике Солнца. Учёным впервые удалось создать детальную карту магнитного поля в солнечной короне — внешней части атмосферы светила. Это достижение стало возможным благодаря наблюдениям во время полного солнечного затмения.
Исследование, которое возглавляет младший астроном Национальной солнечной обсерватории (NSO) доктор Том Шад, открывает новую главу в изучении солнечной атмосферы. Понимание её магнетизма крайне важно, так как именно магнитные процессы лежат в основе солнечных бурь и других космических явлений, влияющих на нашу планету.
Долгое время измерение магнитных полей в короне было серьёзной научной проблемой. Теперь, с вводом в строй телескопа Иноуе, у исследователей появился инструмент самого высокого класса для таких работ. Составление подобных карт — ключ к прогнозированию мощных солнечных вспышек, что необходимо для защиты спутников, энергосетей и другой инфраструктуры как на Земле, так и в космосе.
На этом изображении, полученном с Солнечного телескопа имени Дэниела К. Иноуе, впервые зафиксирован сигнал коронального магнитного поля, измеренный с помощью эффекта Зеемана.
Первые карты магнитного поля короны: преодоление давнего барьера
Изучение магнитного поля на поверхности Солнца (фотосфере) ведётся учёными с середины XX века и принесло много ценных данных. Однако для полного понимания солнечной активности необходимо было заглянуть выше — в корону. Именно в этой области солнечные бури, зародившись внизу, набирают силу и выбрасывают в пространство потоки заряженных частиц.
На видео ниже показано Солнце в разных диапазонах света, с акцентом на те области спектра, которые используются для исследования магнитного поля короны.
https://new-science.ru/wp-content/uploads/2024/09/85-1.mp4
Телескоп Иноуе смог создать первую подробную карту, применив эффект Зеемана. Этот метод основан на наблюдении за расщеплением спектральных линий — уникальных «отпечатков» атомов и молекул в спектре излучения. Под воздействием сильного магнитного поля, такого как солнечное, эти линии разделяются. Анализируя характер и степень этого расщепления, физики могут с высокой точностью определить силу и структуру магнитного поля в короне.
Беспрецедентная технология: как телескоп увидел невидимое
Предыдущие попытки зафиксировать эти слабые сигналы, предпринимавшиеся на протяжении двух десятилетий, не давали достаточной детализации и стабильных результатов.
Обратите внимание: NASA инвестирует в футуристический телескоп, который будет строить сам себя в космосе.
Телескоп Иноуе, благодаря своим уникальным характеристикам, теперь позволяет изучать эти сигналы регулярно и с невиданной ранее детализацией.Корона в миллион раз тусклее яркого диска Солнца и обычно видна только во время полных солнечных затмений. Телескоп Иноуе обошёл это ограничение, используя коронограф — устройство, создающее искусственное затмение, блокируя свет от солнечного диска. Это позволило зафиксировать чрезвычайно слабые сигналы поляризации, которые в миллиард раз слабее, чем излучение с поверхности Солнца. Такая чувствительность является технологическим чудом.
Ключевую роль в этом открытии сыграл один из основных инструментов обсерватории — Cryo-NIRSP (криогенный ближний инфракрасный спектрополяриметр), специально созданный для изучения короны. Этот прибор был разработан и изготовлен Институтом астрономии Гавайского университета.
«Тот факт, что Иноуе смог нанести на карту корональное магнитное поле, является прямым доказательством инновационного дизайна и уникальных возможностей этой обсерватории, — отметил доктор Шад. — Ожидается, что это открытие кардинально улучшит наше понимание солнечной атмосферы и её влияния на всю Солнечную систему».
Перспективы на будущее: новая эра в гелиофизике
Достижение телескопа Иноуе знаменует начало новой эры в изучении Солнца. Успешное картирование магнитного поля короны не только подтверждает правильность выбранного научного пути, но и открывает беспрецедентные возможности для понимания космической погоды.
«Подобно тому, как детальные карты поверхности и атмосферы Земли позволяют точнее прогнозировать погоду, эта комплексная карта коронального магнитного поля поможет нам лучше предсказывать солнечные бури, — поясняют исследователи. — Это важный шаг к пониманию космической погоды».
«Картирование силы коронального магнитного поля — это крупный прорыв не только в физике Солнца, но и в астрономии в целом, — заявил Кристоф Келлер, директор Национальной солнечной обсерватории. — Это только начало. В эту новую эпоху мы сможем понять, как магнитные поля звёзд влияют на планеты не только в нашей системе, но и в тысячах известных экзопланетных систем».
Текущие и будущие исследования будут направлены на совершенствование диагностических инструментов и методов анализа. Это обещает привести к ещё более глубоким открытиям о природе солнечного магнетизма и его воздействии на Землю и её космическое окружение.
Больше интересных статей здесь: Новости науки и техники.
Источник статьи: Солнечный телескоп имени Дэниела К.