Как 1000 студентов помогли в исследованиях солнечных вспышек
Для нового исследования команда физиков набрала около 1000 студентов Университета Колорадо в Боулдере, чтобы помочь ответить на один из самых насущных вопросов о Солнце: как его корона становится такой горячей?
Исследование представляет собой почти беспрецедентный подвиг в области анализа данных: с 2020 по 2022 год небольшая армия, состоящая в основном из студентов первого и второго курсов, изучила физику более 600 реальных солнечных вспышек – гигантских выбросов энергии из бурлящей солнечной короны.
Исследователи, в том числе 995 студентов бакалавриата и аспирантуры, опубликовали свое открытие в Astrophysical Journal. Результаты показывают, что солнечные вспышки, возможно, не являются причиной перегрева солнечной короны, как предполагает популярная теория в астрофизике.
Наблюдения в телескоп показывают, что солнечная корона раскаляется при температурах в миллионы градусов по Цельсию. Поверхность Солнца, напротив, намного холоднее, ее температура измеряется всего тысячами градусов.
Некоторые ученые подозревают, что причиной могут быть крошечные вспышки, или «наноспышки», которые слишком малы, чтобы их могли заметить даже самые совершенные телескопы. Если такие события существуют, они могут возникать по всему Солнцу почти постоянно. Результаты студентов ставят под сомнение эту теорию, хотя еще слишком рано говорить наверняка.
Весной 2020 года университет Боулдера, как и большинство университетов по всей стране, полностью перевел свои курсы в онлайн-режим. Джеймс Мейсон, ведущий автор исследования и его соавтор Хизер Левандовски обратились к студентам за помощью.
Мейсон объяснил, что можно получить подробные сведения о поведении нановспышек, изучая физику более крупных вспышек, которые ученые непосредственно наблюдали в течение десятилетий.
Студенты разделились на группы по три-четыре человека и выбрали обычную вспышку, которую они должны были проанализировать в течение семестра. Затем, проведя серию длительных вычислений, они подсчитали, сколько тепла каждое из этих событий могло бы излить в солнечную корону.
Их расчеты нарисовали четкую картину: сумма солнечных нановспышек, вероятно, была бы недостаточно мощной, чтобы разогреть корону до миллионов градусов по Цельсию.
Что делает корону такой горячей, неясно. Конкурирующая теория предполагает, что волны в магнитном поле Солнца переносят энергию изнутри в атмосферу.