В продължение на десетилетия учените се опитват да разберат защо слънчевата корона е нагрята до един-два милиона градуса по Целзий. Докато температурата на фотосферата, тоест повърхността на звездата, е едва около 5500 °C.

Това звучи парадоксално. С отдалечаването от източника на топлина температурата не спада, а се покачва.

Сега изследователите имат нова, неочаквана версия за отговора – виновникът може да е космическият прах.

Сайед Аяз от университета на Алабама в Хънтсвил, публикува изследване в The Astrophysical Journal. В него той показва, че заредените прахови частици в близост до Слънцето променят поведението на вълните, пренасящи енергия през короната.

Работата му се основава на данни от сондата Parker Solar Probe, апарат на НАСА, който от 2018 г. насам постепенно се приближава до нашата звезда. И вече е преминал по-близо до нея от всеки друг обект, създаден от човека.

Преди полетите на Parker се смяташе, че прахът просто не може да оцелее толкова близо до Слънцето поради екстремните температури и интензивната радиация.

Сондата обаче регистрира присъствието му по доста неочакван начин

На борда ѝ няма специален детектор за прах, но инструментът FIELDS. Той измерва електрически и магнитни полета, се оказа изключително полезен.

Когато миниатюрни прашинки се сблъскват с корпуса на апарата с огромна скорост, те се изпаряват и образуват облачета от заредени частици.

Тези удари се регистрират като резки скокове в напрежението на антените, превръщайки цялата сонда в своеобразен детектор за прах.

Само по себе си наличието на прах толкова близо до Слънцето вече е откритие

Аяз обаче отива по-далеч, изследвайки как тези частици взаимодействат с кинетичните Алфвенови вълни.

Това е специален тип вълни в намагнитена плазма, които пренасят електромагнитна енергия през короната. И я предават на заредените частици, като по този начин ги нагряват и ускоряват.

Именно тези вълни се считат за един от ключовите механизми за нагряване на слънчевата атмосфера.

Оказва се, че прахът влияе на тези вълни по два противоположни начина

От една страна, масата на праховите частици добавя инерция към системата: вълните се забавят и успяват да пренесат енергията по-надалеч, преди да я разсеят.

От друга страна, зарядът на частиците засилва връзката на вълната с електрическото поле, което води до по-бързо освобождаване на енергията.

Кой от тези два ефекта ще надделее, зависи от конкретните условия в различните части на короната.

Изключително важно е, че досега повечето модели за нагряване на короната изобщо не са включвали праха, считайки го за пасивен и незначителен компонент.

Новото изследване предполага, че това е било грешка: заредените прашинки не просто прелитат през плазмата, а активно участват в нейната физика.

Гари Занк, директор на Центъра за физика на космическата плазма към Университета на Алабама, определи резултатите като знак за „напълно нова и неочаквана област на изследване“ във физиката на Слънцето.

За да се провери дали прахът наистина е липсващият елемент в обяснението за нагряването на короната, ще са необходими нови мисии.

Parker Solar Probe продължава да се приближава към Слънцето и всяко следващо прелитане предоставя данни от все по-труднодостъпни зони.

В бъдеще изследователите се надяват на апарати със специализирани детектори за прах и инструменти, които могат едновременно да измерват плазмените вълни в няколко точки.

Тогава ще може да се отговори на основния въпрос: дали прахът просто преминава покрай Слънцето, или именно той превръща електромагнитната енергия в топлина?