Naukowcy badający Słońce mogą być o krok bliżej rozwiązania trwającej od dziesięcioleci tajemnicy gwiazdy: dlaczego jej zewnętrzna atmosfera, zwana koroną słoneczną, jest o wiele gorętsza niż warstwy poniżej. „Dzięki tym badaniom możemy być o krok bliżej zrozumienia Słońca, gwiazdy, która daje nam życie” – powiedział profesor Robertus Erdelyi z Uniwersytetu w Sheffield, współautor badań.
Problem nagrzewania koronowego od dziesięcioleci stanowi zagadkę dla badaczy. Tajemnica jest następująca: rozproszona chmura naładowanych atomów tworząca koronę może osiągnąć temperaturę ponad 1,8 miliona stopni Fahrenheita (około 1 miliona stopni Celsjusza), podczas gdy na powierzchni Słońca, zwanej fotosferą, panuje stosunkowo umiarkowana temperatura około 10.000 6.000 stopni Celsjusza. stopni Fahrenheita (lub XNUMX stopni Celsjusza).
Jest to sprzeczne z modelami gwiazd, ponieważ źródłem ciepła gwiazd jest synteza jądrowa w ich jądrze; dlatego temperatury powinny rosnąć w miarę zbliżania się do centrum gwiazdy. Warstwy Słońca zdają się kierować tą zasadą aż do korony, co oznacza, że musi istnieć jakiś nieznany mechanizm podgrzewający zewnętrzną atmosferę Słońca. Rozwiązaniem mogą być te wężowe zjawiska magnetyczne.
„Dokładne zrozumienie geometrii pola magnetycznego ma fundamentalne znaczenie dla zrozumienia różnych zjawisk energetycznych, które napędzają dynamikę plazmy w atmosferze słonecznej” – powiedział Erdelyi. „Obejmuje to długo poszukiwane zachowanie magnetyczne, które ostatecznie może być odpowiedzialne za zasilanie plazmy słonecznej w temperaturach milionów stopni”.
Poprzednie próby rozwiązania problemu ogrzewania koronalnego skupiały się na aktywnych obszarach Słońca, zwłaszcza plamach słonecznych, czyli dużych ciemnych plamach na powierzchni Słońca, które mają silne właściwości magnetyczne i przenoszą energię pomiędzy zewnętrznymi warstwami gwiazdy. Jednak w ramach nowego badania zespół badawczy odwrócił swoją uwagę od plam słonecznych i skupił się na spokojniejszych obszarach słońca.
Są to ciche obszary fotosfery okładka komórek konwekcyjnych zwanych granulkami, które wytwarzają słabsze, ale bardziej dynamiczne pola magnetyczne niż te występujące wokół plam słonecznych. Poprzednie obserwacje wskazywały, że te pola magnetyczne są zorganizowane w małe pętle, ale zespół badawczy po raz pierwszy odkrył bardziej skomplikowany wzór, w którym orientacja tych pól magnetycznych wykazuje wahania serpentynowe.
„Im bardziej złożone są drobne zmiany kierunku pola magnetycznego, tym bardziej prawdopodobne jest, że energia jest uwalniana w procesie, który nazywamy rekoneksją magnetyczną – kiedy dwa pola magnetyczne zorientowane w przeciwnych kierunkach oddziałują na siebie i uwalniają energię, która przyczynia się do powstania atmosfery ocieplenie” – powiedział współautor badania Michail Mathioudakis z Queen's University w Belfaście w Irlandii Północnej.
„Wykorzystaliśmy najpotężniejszy na świecie słoneczny teleskop optyczny, aby odkryć najbardziej złożone orientacje pola magnetycznego, jakie kiedykolwiek widziano w najmniejszych skalach” – dodał Mathioudakis. „To przybliża nas do zrozumienia jednej z największych zagadek w badaniach nad energią słoneczną”.
