Край Солнца похож на мохнатую кайму: от него вверх тянутся тонкие струйки раскалённого газа — спикулы. Они живут всего несколько минут и постоянно меняются. В 2024 году телескоп, поднятый на воздушном шаре, сумел разглядеть у самого края диска не только сами струйки, но и их слабое свечение в линиях водорода, которые раньше там не удавалось поймать.
Речь о трёх линиях Paschen — Pa 15, Pa 16 и Pa 17. Это свет, который испускает атом водорода, когда его электрон прыгает с далёких орбит на третью. Чем выше номер линии, тем слабее свечение, но тем прозрачнее газ для такого света. Именно поэтому новые линии оказались полезны: они позволяют заглянуть в самые разреженные участки, где обычные наблюдения слепнут.
Измерения показали: скорости движения газа, определённые по новым линиям, меньше, чем по старой линии кальция. Это значит, что свет водорода приходит к нам из более прозрачных областей, где в одном луче зрения смешивается много струек с разными скоростями. Усреднение смазывает картину, но именно оно выдаёт тонкость газа.
Сравнение яркости трёх линий между собой не совпало с расчётами. Это намёк, что в образовании таких линий участвуют процессы, которых мы пока не учли. Возможно, это дополнительный нагрев или микроскопические движения плазмы. Теперь у солнечных физиков появился новый инструмент, чтобы разобраться, из чего состоит и как живёт разреженная оболочка Солнца — хромосфера.
как её написали авторы, на английском arXiv:2608.14034v1
We report the detection of high-order hydrogen Paschen emission lines (Pa~15, Pa~16, and Pa~17) in the quiet-Sun chromosphere off the solar limb using the Chromospheric Infrared SpectroPolarimeter (SCIP) on board the {\sc Sunrise~iii} balloon telescope. These lines reveal thread-like structures resembling spicules and exhibit systematically smaller Doppler velocities than Ca~II~854.2~nm, suggesting that they are optically thinner and more affected by line-of-sight averaging, especially near the limb. Non-LTE radiative transfer synthesis using the spherically symmetric one-dimensional code \texttt{rhsphere} reproduces the overall spectral properties. The observed ratios among three Paschen lines show systematic deviations from synthetic and theoretical results, suggesting that additional physical effects may influence the formation of high-order Paschen lines. The study demonstrates the potential of high-order Paschen lines as a new diagnostic of optically thin plasma in the off-limb chromosphere.
Спикулы на Солнце похожи на траву на ветру: их одновременно видно около миллиона, и каждая живёт меньше десяти минут.