Корональные дыры

Буквально несколько дней назад на Солнце можно было наблюдать достаточно крупную корональную дыру, похожую, по мнению очевидцев, на знак вопроса. Какова природа этого явления и откуда на Солнце берутся пятна? Ответить на этот вопрос мы попросили доктора физико-математических наук, главного научного сотрудника ФИАН Сергея Богачева.

Корональные дыры — не вполне удачное название, которым обозначаются более темные области на поверхности Солнца, наблюдаемые на снимках, поступающих с космических телескопов. Не вполне удачно оно просто потому, что корональная дыра это совсем не дыра, а просто область короны, которая имеет более низкую светимость. Впрочем, посмотрев на снимки этого явления, нельзя не отметить, что это название отчасти оправдано. По крайней мере, при определенной доле воображения действительно можно представить, что перед нами гигантский провал, ведущий куда-то вглубь Солнца.

Вопрос, почему часть короны Солнца может вдруг перестать светить, несмотря на кажущуюся трудность, имеет простой ответ. Надо лишь вспомнить, что корона Солнца представляет собой ионизованный газ, а главное свойство газа, как известно из курса физики, состоит в том, что он всегда стремится расшириться и занять весь предоставляемый ему объем. В случае Солнца этому препятствует магнитное поле. Линии солнечного поля, как правило, представляют собой петли, которые обоими основаниями упираются в поверхность Солнца и образуют собой ловушку, удерживающую плазму.

Что будет, если на каком-то участке солнечной короны петли вдруг не замкнутся, а образуют открытые линии поля, уходящие в межпланетное пространство? Очевидно, что газ, в своем стремлении расшириться, начнет уходить из короны вдоль этих линий, покидая солнечную атмосферу. Если такая область открытых линий имеет достаточно большую площадь, то вещество начнет уходить сразу с протяженного участка поверхности Солнца и на месте этого участка резко упадет светимость (просто потому, что отсюда ушло все светящееся вещество). Так и образуются корональные дыры.

Так как магнитное поле Солнца меняется довольно медленно, то образовавшаяся корональная дыра может существовать несколько недель, а порой и месяцев, несколько раз за это время появляясь на краю вращающегося Солнца, проходя по диску и скрываясь за горизонтом.

Корональные дыры представляют собой довольно забавное зрелище с точки зрения разнообразия размеров и форм. В целом, на форму корональной дыры нет никаких физических ограничений. По своей «механике» она близка к кляксе, способной принимать самые причудливые очертания. Нередко в этих очертаниях удается разглядеть те или иные привычные объекты или предметы. Такие сообщения очень любит пресса. В корональных дырах можно разглядеть птиц, различные геометрические фигуры, лица людей, морских обитателей и множество иных разнообразных форм.

Впрочем, помимо придания Солнцу забавного вида, корональные дыры играют и вполне значимую физическую роль. В частности это вторая по значимости после солнечных вспышек причина магнитных бурь, которые периодически регистрируются не Земле. Впрочем, это, как и влияние корональных дыр на солнечный ветер, совсем другая история.