Парадокс 20-летней давности о загадочном сигнале с Солнца разрешили астрофизики

В 1998 году в журнале Nature был опубликован документ, где был сделан вывод о том, что загадочный сигнал, обнаруженный при анализе поляризации солнечного света, подразумевает, что солнечная хромосфера (важный слой солнечной атмосферы) практически не намагничена. Это утверждение противоречило общепринятым представлениям. Много лет парадокс служил поводом для лабораторных экспериментов и теоретических изысканий. Но вместо ответа на вопрос они ставили новые вопросы и даже заставили некоторых ученых поставить под сомнение квантовую теорию взаимодействия материи и излучения.

Как все начиналось? Почти 25  пять лет назад загадочный сигнал был обнаружен при анализе поляризации солнечного света. Этот сигнал линейной поляризации, создаваемый процессами рассеяния, появляется на длине волны нейтральной линии натрия (так называемая линия D1), где, согласно квантовой механике, такой поляризации рассеяния быть не должно. Поэтому сигнал был  неожиданным, а его интерпретация сразу же вызвала интенсивные научные дебаты.

Тайна усилилась два года спустя, когда журнал Nature опубликовал объяснение, подразумевающее, что слой солнечной атмосферы, известный как хромосфера, полностью не намагничен, что явно противоречит установленным результатам; исследователи полагали, что за пределами солнечных пятен эта область пронизана магнитными полями в гауссовом диапазоне. Новые открытия выявили серьезный парадокс, который бросал вызов солнечным физикам в течение многих лет и даже заставил некоторых ученых поставить под сомнение имеющуюся квантовую теорию взаимодействия материи и излучения.

Нынешняя научная работа показывает решение этого интригующего парадокса. Выводы были достигнуты путем проведения самого передового теоретического моделирования поляризации солнечной линии D1, которое когда-либо предпринималось.

Исследователи объясняют: «Этот результат имеет очень важные последствия. Рассеивающие поляризационные сигналы, подобные тому, который наблюдается в линии натрия D1, чрезвычайно интересны, потому что они кодируют уникальную информацию о неуловимых магнитных полях, присутствующих в солнечной хромосфере. Этот ключевой интерфейсный слой Солнечной атмосферы, расположенной между нижней более холодной фотосферой и вышележащей короной с температурой в миллион градусов, лежит в основе нескольких устойчивых проблем в физике Солнца, включая понимание и предсказание эруптивных явлений, которые могут сильно повлиять на наше технологически зависимое общество. Магнитное поле, как известно, является основным двигателем впечатляющей динамической активности солнечной хромосферы, но наши эмпирические знания о его интенсивности и геометрии все еще в значительной степени неудовлетворительны. Решение давнего парадокса поляризации солнечной линии D1 доказывает справедливость нынешней квантовой теории поляризации спектральных линий и открывает новое окно для исследования магнетизма солнечной атмосферы».

Результаты работы опубликованы в Physical Review Letters.

Фото: phys.org

 

20.08.2021

Источник

 

 

Елена Краснова

 

 

 

 

Нет комментариев