Самый мощный в мире солнечный телескоп впервые запечатлел вихри на поверхности Солнца размером всего около 20 километров
Новые снимки позволяют различить детали размером около 20 километров — это сравнимо с попыткой разглядеть портрет человека на монете с расстояния около 119 километров
Анализ волнистых структур краёв гранул подтвердил наличие неустойчивостей Кельвина—Гельмгольца на солнечной поверхности, ранее известных лишь в земных условиях
Для достижения рекордной детализации учёные объединили данные телескопа имени Дэниела Иноуэ с моделированием на суперкомпьютерах и широкополосной камерой
Используя возможности крупнейшего в мире солнечного телескопа, астрономы впервые смогли рассмотреть бурлящую поверхность Солнца с беспрецедентной детализацией. На некоторых новых изображениях закручивающиеся вихри, усеивающие поверхность звезды, имеют ширину всего около 20 километров. Чтобы оценить масштаб достижения, представьте, что вы пытаетесь разглядеть портрет человека на монете с расстояния примерно 119 километров. Подробности этого достижения описаны в исследовании, опубликованном 5 августа 2026 года в журнале Nature.
Снимок поверхности Солнца с самым высоким разрешением за всю историю наблюдений, сделанный на длине волны 416 нанометров телескопом Inouye. На границах солнечных гранул видны волнообразные структуры с признаками вихревых движений. Источник изображения — popsci.com
«Недавно обнаруженные плазменные вихри впечатляюще демонстрируют, как мельчайшие процессы существенно определяют природу нашей звезды», — пояснил соавтор исследования и директор Института исследования Солнечной системы Макса Планка (MPS) Сами Соланки.
Как удалось разглядеть детали размером в десятки километров
Видимая поверхность Солнца, известная как фотосфера, составляет лишь тонкую часть его общей атмосферы, но именно здесь плазма излучает весь видимый свет звезды. Это невероятно динамичная среда, формируемая мощными конвекционными потоками и магнитными полями, которые непрерывно создают пузырчатые структуры, называемые гранулами. Термин «гранулы» может звучать так, будто они крошечные, но они сравнительно гигантские: каждое образование достигает от 500 до 2000 километров в поперечнике, и все вместе они покрывают внешнюю область Солнца.
Однако даже такие размеры невероятно трудно разглядеть с расстояния в миллионы километров. Чтобы успешно изучить эти сложные структуры, астрономы использовали данные 4-метрового солнечного телескопа Daniel K. Inouye, который принадлежит Национальному научному фонду США (NSF) и расположен на острове Мауи, Гавайи. Затем они объединили эти наблюдения с данными широкополосной камеры MPS и уточнили результаты с помощью компьютерного моделирования на суперкомпьютерах — в том числе с использованием кода MURaM.
Неустойчивости Кельвина—Гельмгольца на Солнце
Анализ волнообразного поведения краёв гранул выявил дополнительные свидетельства неустойчивостей Кельвина—Гельмгольца на поверхности Солнца. Являясь основой гидродинамики, эти неустойчивости возникают, когда две жидкости движутся друг относительно друга с разной скоростью: относительно слабые сдвиговые возмущения могут быстро перерасти в крупные волны и вихри. Такие взаимодействия можно наблюдать повсюду — от поверхности озёр и облаков на Земле до атмосфер планет-гигантов, например знаменитого Большого красного пятна на Юпитере, — но теперь стало яснее, чем когда-либо, что они происходят и на поверхности Солнца.
«Чтобы обнаружить эти вихри, нам потребовалось разрешить структуры на солнечной поверхности размером около 20 километров, — добавил астроном MPS и соавтор исследования Михель ван Норт. — Это предел того, чего могут достичь даже крупнейший в мире солнечный телескоп и самые современные симуляции».
Почему это открытие важно
Учёные считают, что обнаруженные вихри могут быть одним из ключевых механизмов, объясняющих, как энергия передаётся из нижних слоёв солнечной атмосферы во внешнюю оболочку — корону, разогретую до миллионов градусов. Закручивая и запутывая силовые линии магнитного поля, такие вихри способны накапливать энергию, которая затем высвобождается в виде солнечных вспышек и выбросов корональной массы. Понимание этого процесса в перспективе может помочь точнее прогнозировать космическую погоду — вспышечную и магнитную активность Солнца, от которой зависит в том числе работа спутников и энергосистем на Земле.
