С помощью самого большого в мире солнечного телескопа — американского Daniel K. Inouye Solar Telescope (DKIST) — ученые зафиксировали на поверхности звезды множество вихрей, возникающих при взаимодействии магнитных полей и потоков плазмы.
Речь идет о так называемой неустойчивости Кельвина — Гельмгольца. Это явление хорошо известно в земной физике: оно возникает, когда два слоя жидкости или газа движутся с разной скоростью, и на их границе начинают формироваться характерные завихрения. На Солнце такой эффект ранее не удавалось увидеть — он происходит слишком мелко.
Наблюдения, проведенные в апреле 2025 года, показали, что на границах между областями с сильным магнитным полем и обычной плазмой постоянно возникают вихри размером от 25 до 170 километров. Для земных масштабов это немало, но на фоне Солнца — мельчайшие детали, которые раньше просто не различали телескопы. Ученые сравнили снимки с компьютерными моделями и убедились, что те воспроизводят те же структуры — значит, физика процесса описана верно.
Такие вихри оказались не просто красивым явлением. Они играют ключевую роль в перемешивании солнечного вещества: магнитные поля и обычная плазма смешиваются, переносят энергию и импульс. Ученые подсчитали, что благодаря этому эффекту вблизи магнитных областей возникает турбулентная диффузия — процесс, который влияет на перенос тепла под поверхностью Солнца.
Кроме того, вихри Кельвина — Гельмгольца могут запускать так называемое переплетение магнитных линий. Это важный механизм, который помогает объяснить, почему внешняя атмосфера Солнца (корона) нагрета до миллионов градусов — гораздо горячее, чем поверхность. До сих пор не было понятно, что именно закручивает и переплетает магнитные поля так активно. Теперь у ученых есть наблюдательное подтверждение одного из таких источников.
Исследование опубликовано в журнале Nature, и его авторы отмечают, что открытие меняет представление о том, как устроена и эволюционирует солнечная плазма, а значит, и о физике других звезд.
Читать еще по теме: Астрономы сфотографировали «улыбающееся» Солнце