Atmosfera exterioară a soarelui este mult mai complexă decât se credea anterior

NEW ORLEANS – În ciuda aspectului său neted, atmosfera exterioară firave a soarelui este surprinzător de plină de noduri, vârtejuri și pete.

Observațiile recent analizate de la sonda spațială STEREO a NASA arată că coroana exterioară a Soarelui este la fel de complicată ca și coroana interioară foarte structurată, au raportat fizicienii solari pe 12 decembrie la reuniunea de toamnă a Uniunii Geofizice Americane. Acea structură nevăzută anterior ar putea ajuta la rezolvarea unora dintre cele mai mari puzzle-uri ale soarelui, inclusiv cum se naște vântul solar și de ce corona este mult mai fierbinte decât suprafața solară.

Corona este alcătuită din plasmă încărcată, care se rotește în bucle celebre și ventilatoare care urmăresc liniile câmpului magnetic care ies de pe suprafața soarelui (SN Online: 17.08.17). Totuși, la o anumită distanță de Soare, acea plasmă scapă de coroană și curge prin sistemul solar sub forma vântului solar, un flux constant de particule încărcate care lovește planetele, inclusiv Pământul (SN Online: 18/08/17).

Dar fizicienii solari nu știu de unde plasmă primește suficientă energie pentru a accelera departe de soarele masiv, magnetic. Și nu înțeleg de ce corona, care sfârâie la câteva milioane de grade Celsius, are temperaturi atât de mai ridicate decât suprafața solară, care se răcește la doar 5.500 ° C (SN Online: 20.08.17).

Ambele probleme ar putea fi clarificate printr-o mai bună înțelegere a unui proces energetic numit reconectare, care se întâmplă atunci când liniile câmpului magnetic se contopesc atunci când se apropie prea mult una de cealaltă. Reconectarea eliberează energie și ajută la mișcarea plasmei, astfel încât procesul ar putea fi important pentru încălzirea coroanei și pentru a conduce vântul solar.

Dar în cele mai bune observații de până acum, corona exterioară a apărut netedă și uniformă. Pentru a explica această netezime, liniile de câmp ar trebui să-și păstreze distanța unele de altele fără multă reconectare. În plus, fizicienii nu au putut spune de unde a început granița dintre coroană și vântul solar, ceea ce ar putea ajuta la găsirea acelei surse de energie lipsă.

„Asta s-a schimbat”, a declarat fizicianul solar Craig DeForest de la Institutul de Cercetare de Sud-Vest din Boulder, Colorado, la întâlnirea AGU. „Folosind STEREO, am reușit recent să forăm suficient de adânc pentru a vedea tranziția la marginea exterioară a coroanei, unde dinamica se schimbă de la ceea ce am putea numi plasmă coronală la ceea ce am putea numi plasmă tânără de vânt solar.”

Povestea continuă mai jos video

VEDERE PROFUNDĂ Acest film a fost realizat folosind date de trei zile de la sonda spațială STEREO a NASA, care a blocat soarele (centru) pentru a vedea mai bine coroana exterioară. Datele au dezvăluit structuri, inclusiv pete și noduri, în acea zonă exterioară, care nu erau evidente în filmele anterioare.

DeForest și colegii au colectat date timp de trei zile cu STEREO în 2014 pentru a obține mai multe detalii despre schimbările la scară mică în coroana exterioară decât au obținut anterior. Cercetătorii au procesat, de asemenea, imaginile rezultate într-un mod nou pentru a aduce aceste schimbări în accent.

În mod surprinzător, echipa a descoperit că coroana exterioară este plină de bloburi în mișcare și fluxuri fine de plasmă care variază în densitate cu un factor de 10, sugerând că liniile câmpului magnetic de acolo se mișcă și se unesc mai mult decât credeau oamenii de știință. „Se pare că netezimea aparentă este o reflectare a instrumentelor noastre, nu a coroanei în sine”, spune DeForest. „Există aproape sigur o reconectare în coroana exterioară.”

Cercetătorii au descoperit, de asemenea, că corona se estompează probabil în vântul solar între 14 și 56 de milioane de kilometri distanță de soare – de aproximativ 10 până la 40 de ori diametrul soarelui. Aceasta este încă o gamă mare, dar nava spațială Parker Solar Probe de la NASA, programată să se lanseze în 2018, va zbura chiar prin această graniță. Sonda se va arunca la 6,4 milioane de kilometri de soare și va efectua primele măsurători directe ale coroanei – și poate descoperi mai precis unde coroana devine vântul solar.

Deocamdată, observațiile STEREO „sunt doar indicii tentante asupra unui set complet nou de fenomene”, spune DeForest. Înțelegerea detaliilor acestor procese „va necesita atât o analiză atentă de la Parker Solar Probe, cât și instrumente noi de imagistică mai bune”.

Fizicianul solar Steven Cranmer de la Universitatea din Colorado Boulder, care a realizat simulări de reconectare magnetică în coroana exterioară, consideră că rezultatele sunt interesante. Întrebările despre corona fierbinte a soarelui și accelerația vântului solar sunt încă nerezolvate „nu din cauza lipsei de idei, ci pentru că există prea multe idei”, spune el. „Cred că ne apropiem de datele care ne vor permite să excludem o parte bună a acestor idei propuse.”