Zagadka Słońca wreszcie rozwiązana? Naukowcy dostrzegli ukryty silnik naszej gwiazdy!
Międzynarodowy zespół naukowców z Narodowego Obserwatorium Słonecznego USA (NSO), Obserwatorium Wysokogórskiego NCAR oraz niemieckiego Instytutu Badań Układu Słonecznego im. Maxa Plancka ogłosił przełomowe odkrycie w fizyce słonecznej.
Za pomocą największego na świecie teleskopu słonecznego, Daniel K. Inouye Solar Telescope na Maui, naukowcy po raz pierwszy bezpośrednio zaobserwowali w fotosferze Słońca zjawisko niestabilności Kelvina-Helmholtza (KHI), czyli drobne, wirujące struktury przypominające miniaturowe wiry wodne. Badanie opublikowano w czasopiśmie „Nature”.
Wiry, które mogą tłumaczyć zagadkę gorącej korony
Niestabilność Kelvina-Helmholtza powstaje, gdy dwa strumienie płynu przesuwają się względem siebie z różną prędkością, tworząc na granicy „ścinanie”, które przeradza się w wirujące struktury, zjawisko znane choćby z fal oceanicznych czy chmur na Ziemi. Do tej pory teoretycznie przewidywano jego istnienie na powierzchni Słońca, ale dopiero rozdzielczość Inouye pozwoliła je jednoznacznie potwierdzić. Naukowcy porównali obrazy obserwacyjne z symulacjami komputerowymi wykonanymi w kodzie MURaM i uzyskali zaskakująco zgodne wyniki, odległość między wirami w obu przypadkach wynosiła od 50 do 65 kilometrów.
Odkrycie ma znaczenie praktyczne: zjawisko to może być „codziennym silnikiem”, który stale skręca linie pola magnetycznego Słońca, prowadząc do gromadzenia energii magnetycznej uwalnianej potem w rozbłyskach i koronalnych wyrzutach masy zjawiskach odpowiedzialnych za pogodę kosmiczną zagrażającą satelitom i sieciom energetycznym na Ziemi.
Krok w stronę rozwiązania zagadki koronalnego ogrzewania
Zdaniem badaczy odkryte wiry mogą też tłumaczyć, dlaczego zewnętrzna atmosfera Słońca – korona – osiąga temperatury rzędu milionów stopni, mimo że powierzchnia gwiazdy jest znacznie chłodniejsza. Mieszanie plazmy namagnesowanej z niemagnesowaną, wywołane przez KHI, przyspiesza dyfuzję pola magnetycznego w atmosferze słonecznej – co dotychczasowe modele słabo tłumaczyły, biorąc pod uwagę, że cykl magnetyczny Słońca trwa zaledwie 11 lat.
Naukowcy zapowiadają kolejny etap badań: automatyczne wykrywanie i analizę takich wirów w danych z Inouye, co pozwoli oszacować, ile energii transportują one do wyższych warstw atmosfery słonecznej.
Źródło: Instytut Maxa Plancka
Czytaj też: Laserowa łączność na orbicie. Europejskie firmy planują przełomowy test
Grafika tytułowa: NASA Hubble Space Telescope / Unsplash
