В солнечной короне — внешней, крайне разреженной и горячей оболочке Солнца — время от времени наблюдается удивительное явление: корональный дождь. Только вместо воды с неба падает плазма — ионизированный газ, состоящий из заряженных частиц. Раскалённое вещество остывает, конденсируется в плотные сгустки и устремляется вниз вдоль магнитных петель — силовых линий магнитного поля, которые подобны невидимым желобам, направляющим поток. Раньше считалось, что для такого дождя необходим постоянный подогрев короны, но наблюдения показывают слишком много капель и симметричный сток к обоим основаниям петли. Спектроскопия — анализ излучения по длинам волн — выдаёт, что нагрев скорее импульсный, а не ровный: энергия поступает короткими всплесками, а не непрерывно.

Авторы новой работы проверили, что будет, если по короне ударить коротким мощным импульсом тепла. Они прогнали численную модель одиночной магнитной трубки — компьютерную симуляцию, в которой решаются уравнения физики плазмы, — и меняли два параметра: сколько длится нагрев и насколько сильно магнитное поле. Выяснилось: даже один-единственный импульс запускает конденсацию — переход плазмы из газообразного состояния в капельно-жидкое, — но энергии нужно вдесятеро больше, чем при постоянном нагреве. Если импульс короче, чем время, за которое плазма успевает остыть, дождь течёт к обоим основаниям петли сразу. Это объясняет симметричный сток, который раньше оставался загадкой.

Чем дольше нагрев и чем слабее поле, тем охотнее рождается дождь. Это объясняет, почему у одних петель капли крупные и редкие, а у других — мелкая морось: всё зависит от локальных условий. Понимание таких процессов поможет точнее предсказывать космическую погоду — состояние околоземного пространства, влияющее на спутники и связь, — ведь корональный дождь влияет на нагрев всей короны.

Так короткий импульс, подобный удару молнии, рассыпается по магнитной арке дождём из плазмы — и стекает сразу в обе стороны, как вода с двускатной крыши.