Солнце рождает не только видимый свет, но и другие электромагнитные волны. Недавно ученые использовали данные наблюдений за наиболее высокоэнергетической составляющей его излучения — гамма-лучами, — чтобы узнать больше о магнитных полях на нашем светиле.
Исследование солнечных гамма-лучей
Новые исследования, проведенные международной командой физиков, показали, что высокоэнергетические гамма-лучи могут стать ключом к разгадке тайн магнитных полей Солнца.
Исследование, проведенное Китайским университетом Гонконга, Университетом Эксетера и Амстердамским университетом, заключает, что гамма-лучи в тераэлектронвольтах (ТэВ), которые можно наблюдать из специализированных установок на Земле, могут быть результатом взаимодействия этого магнитного поля с космическими лучами. Исследователи говорят, что, изучая эти лучи в ТЭВ, можно определить, где расположены эти поля, поскольку предварительные выводы свидетельствуют о том, что они находятся непосредственно под поверхностью Солнца.
Результаты исследования опубликованы в журнале Physical Review Letters. «Магнитная активность Солнца является движущей силой космической погоды и, как следствие, влияния космической погоды на наше общество, — говорит профессор Эндрю Хиллиер, один из авторов статьи в Эксетере. — Однако невозможно заглянуть под поверхность Солнца, чтобы исследовать его магнитное поле, прежде чем оно проявится на этой поверхности. Наше исследование предлагает новый метод использования космических лучей для заглядывания под поверхность Солнца».
Связь гамма-лучей с магнитными полями Солнца
Солнечные гамма-лучи образуются, когда космические лучи — высокоэнергетические частицы, образующиеся в результате гибели звезд в галактике — взаимодействуют с солнечной атмосферой. Традиционные методы изучения Солнца опираются на видимый свет, рентгеновское излучение или излучение с более низкой энергией, но недавно Высотная водная черенковская обсерватория (HAWC) в Мексике смогла обнаружить гамма-лучи с энергией ТеВ — самое энергичное излучение, когда-либо зарегистрированное от Солнца.
Это означает, что на Солнце должны быть сильные магнитные поля, чтобы перенаправлять космические лучи, но до сих пор оставалось непонятным, где именно эти поля расположены и каким образом космические лучи могут на них влиять.
Скрытые магнитные поля
В этой статье предлагается предположить, что за этот процесс могут быть ответственны сильные горизонтальные магнитные поля чуть ниже Солнца (фотосферы), скрытые от прямого наблюдения.
Поля сетевого взаимодействия, возникающие на Солнце, могут перенаправлять космические лучи высокой энергии, вызывая образование гамма-лучей в диапазоне ТеВ, которые наблюдаются с помощью обсерватории HAWC. Это открытие не только предлагает возможное объяснение происхождения солнечного гамма-излучения, но и демонстрирует потенциал гамма-лучей как эффективного средства исследования магнитных полей Солнца, дополняющего традиционные подходы.
Солнечные магнитные поля определяют течение солнечного цикла и влияют на динамику таких явлений, как вспышки и выбросы корональной массы. Эти явления могут нарушать космическую среду Земли, влияя на спутниковую связь, энергосистемы и космические миссии. Понимание этих магнитных полей является ключом к улучшению прогнозов космической погоды, защите технологий и обеспечению безопасности будущих лунных и дальних космических миссий.
По материалам phys.org
