Лазерный опыт показал, как Солнце может греть свою корону

Подробно

Что именно показал лазерный эксперимент?

В работе участвовали 25 авторов (среди них учёные Китайского института атомной энергии, Пекинского педагогического университета, Пекинского университета и других научных центров Китая). Они облучали пластиковую (CH) мишень с волнистой поверхностью. Использовались четыре перекрывающихся лазерных пучка с длительностью импульса около 1 нс на установке Shenguang-II в Шанхае. Лазеры испаряли материал и создавали расширяющуюся плазму.

На границе плотной плазмы и более разреженной среды развилась неустойчивость Рэлея - Тейлора: поверхность покрылась пальцеобразными и грибовидными «шипами». Между соседними шипами самопроизвольно возникли противоположно направленные магнитные поля напряжённостью около 15 Тл. Именно такая картина нужна для магнитного пересоединения - процесса, при котором магнитная энергия превращается в тепло.

Авторы пишут, что представили «первую лабораторную демонстрацию того, что неустойчивость Рэлея - Тейлора самоорганизует антипараллельные магнитные поля».

Насколько сильно нагрелась плазма?

Температуру электронов определяли по мягкому рентгеновскому спектру. В области шипов она достигла 70,8 ± 6,5 эВ, что соответствует примерно 821 600 ± 75 400 К, или около 820 тысяч градусов. В контрольном опыте с плоской мишенью поток был более гладким, без шипов, а температура оказалась примерно вдвое ниже. Точное значение для контрольной серии в открытой аннотации не приведено.

Авторы дополнили эксперимент радиационно-магнитогидродинамическим моделированием. По сообщению Пекинского педагогического университета, в области шипов мощность джоулева нагрева почти на порядок превышала вязкую диссипацию. Если в модели искусственно отключали генерацию магнитного поля, дополнительный нагрев исчезал. Максимальная безразмерная скорость пересоединения составила около 0,078.

При чём здесь наноспышки и корона Солнца?

Корона - внешняя атмосфера Солнца, и её нагрев остаётся одной из главных нерешённых задач гелиофизики. В 1988 году Юджин Паркер предложил рассматривать активную рентгеновскую корону как совокупность множества мелких импульсных событий - наноспышек, возникающих при высвобождении магнитной энергии.

Для сопоставления лабораторной и солнечной плазмы авторы применили масштабирование Рютова. Параметры опыта - магнитное число Рейнольдса около 3 × 10^3 и плазменная бета 0,1-1 - по их выводу, сопоставимы с условиями наноструй на границах «коронального дождя». Так называют холодную плотную плазму, движущуюся через более горячую и разреженную корону; там возникают большие перепады плотности и сдвиг скорости.

Наноструи - быстрые яркие выбросы, которые 03.04.2014 во время события коронального дождя наблюдал космический аппарат NASA IRIS. Их анализ вместе с данными SDO, Hinode и моделированием опубликован 21.09.2020 как возможный характерный признак наноспышек, вызванных пересоединением.

Доказано ли, что так нагревается вся корона?

Нет. Лабораторная плазма была намного плотнее солнечной, а процесс шёл на гораздо меньшем временном масштабе. Установка не воспроизводила и глобальное накопление магнитной энергии в короне; авторы прямо оговаривают это различие. Работа показывает возможный локальный механизм, но не устанавливает, как часто такие события происходят на Солнце и какой вклад они вносят в общий нагрев.

Пресс-служба Пекинского педагогического университета оценивает результат сильнее: называет его «прямой экспериментальной опорой» для механизма нагрева «снизу вверх» и утверждает, что накопительный эффект способен поддерживать миллионные температуры. Это позиция заинтересованной стороны. В открытой аннотации журнала формулировки осторожнее.

Автор ScienceAlert Эсра Оз отмечает:

Нужны дальнейшие наблюдения и эксперименты, чтобы установить, как часто этот механизм работает на Солнце и какую долю нагрева он обеспечивает.

Тот же вопрос NASA ставило ещё после обнаружения наноструй: требовалось определить их частоту и вклад по всему Солнцу. Независимых комментариев учёных именно к новой статье на 25.10.2026 найти не удалось.

Это проверенное исследование или предварительные данные?

Это рецензируемая журнальная статья, а не препринт. Рукопись поступила в Physical Review Letters 06.08.2025, была исправлена 08.06.2026, принята 03.09.2026 и опубликована 20.10.2026 (том 137, статья 175101, DOI 10.1103/tmll-l58c). Контактные авторы - Чун Люй, Цзяюн Чжун и Бин Го; совместные первые авторы - Вэй Сунь и Юнли Пин.

Команда уже публиковала смежную работу: 16.01.2023 в Nature Physics вышел эксперимент на интенсивных лазерах, воспроизводивший турбулентное магнитное пересоединение, образование магнитных островов и ускорение электронов. Тогда результат связывали прежде всего с физикой солнечных вспышек.