Солнце — это очень горячая печь, в центре которой температура достигает 15 миллионов градусов Цельсия. В результате ядерных реакций огромное количество энергии передаётся от центра к внешним частям Солнца, и температура постепенно снижается, достигая на поверхности Солнца всего 5800 градусов Цельсия. Однако учёные обнаружили странное явление за пределами поверхности Солнца: с увеличением расстояния от поверхности Солнца температура на самом деле повышается. Корона — это широкая плазменная структура внешней части Солнца, плотность которой составляет всего 1/10^12 от плотности фотосферы, но измерения показывают, что её температура может достигать 1–3 миллионов градусов Цельсия! Между хромосферой и короной находится "переходная зона" толщиной от десяти километров до нескольких сотен километров, где температура внезапно повышается. С точки зрения термодинамики такое явление трудно объяснить, это всё равно, что электрическая лампа нагревает окружающий воздух до более высокой температуры, чем сама лампа. Поэтому необходимо искать нетермодинамические механизмы нагрева.
На протяжении нескольких десятилетий учёные выдвигали множество теорий нагрева короны, и в настоящее время наиболее широко признанными являются две теории: нагрев звуковыми волнами и магнитное пересоединение. Теория нагрева звуковыми волнами была предложена в 1949 году. Солнце — это высокотемпературная плазма, наполненная магнитным полем, поэтому магнитозвуковые и альвенские волны, описывающие колебания плазмы в магнитном поле, считаются важнейшими волновыми режимами Солнца. На поверхности Солнца возмущения в виде зернистых структур или сверхзернистых структур генерируют эти два типа волн, которые могут переносить энергию, проникать через внешнюю атмосферу Солнца и в конечном итоге превращаться в ударные волны, преобразующие энергию в тепло.
Другой возможный механизм нагрева — теория магнитного пересоединения. Магнитное поле Солнца вызывает электрические токи в короне, которые могут поддерживать магнитные силовые линии в виде отдельных магнитных петлей. Однако в некоторых случаях эти токи внезапно прерываются, что позволяет магнитным силовым линиям пересоединиться с другими полюсами, и этот процесс называется "магнитным пересоединением". В ходе этого процесса высвобождается много энергии в виде тепла и волн. На поверхности Солнца есть миллионы магнитизированных небольших участков, которые постоянно перемешиваются зернистыми структурами, поэтому магнитное поле в короне должно постоянно "пересоединяться" с этим "магнитным ковром", и выделяющаяся в результате этого тепловая энергия очень значительна.
Однако до настоящего времени мы знаем только то, что этот механизм нагрева определённо связан с магнитным полем, но ни одна теория не может идеально количественно рассчитать высокую температуру короны. Окончательное решение, возможно, потребует сочетания двух или более теорий. Эта загадка пока ещё ждёт дополнительных наблюдений и глубоких размышлений для её разрешения.