De ce buclele din atmosfera soarelui sunt atât de îngrijite și ordonate?

Vizualizați videoclipul

Când eclipsa de soare din 21 august va dezvălui atmosfera în mod normal a soarelui, coroana va arăta ca o rețea complicată, ordonată de bucle, ventilatoare și streamere. Aceste caracteristici urmăresc câmpul magnetic al coroanei, care ghidează plasma coronală pentru a lua forma tuburilor și foilor.

Aceste structuri coronale firave apar din câmpul magnetic de pe suprafața vizibilă a soarelui sau din fotosfera acestuia. Spre deosebire de coroană, magnetismul fotosferei este o mizerie completă.

„Nu este o suprafață statică precum pământul, este mai degrabă ca un ocean”, spune fizicianul solar Amir Caspi de la Institutul de Cercetare de Sud-Vest din Boulder, Colorado. „Și nu doar un ocean. Este ca un ocean în clocot.”

Deoarece buclele și streamerele coroanei își au originea în fotosfera turbulentă, rădăcinile lor ar trebui să se răsucească și să se întoarcă.

„Și, totuși, aceste structuri din coroană nu sunt încurcate și mârâite și întinse ca algele sau algele marine în ocean”, spune Caspi. „Par să fie încă aceste bucle organizate, netede. Nimeni nu înțelege de ce.”

Pentru a desface covorașele încurcate ale fotosferei, corona trebuie să elibereze o parte din energia stocată acolo, spune Caspi. Deci, în timpul eclipsei, el și colegii săi vor căuta supapele de eliberare care eliberează corona.

O posibilitate este ca mișcarea undei în liniile câmpului magnetic al coroanei să ajute la dezlegarea mârâielilor. Undele magnetice din plasmă, numite unde Alfvén, se crede că se unduiesc prin liniile câmpului magnetic al soarelui ca vibrațiile dintr-o coardă de chitară. Cercetătorii au observat direct undele Alfvén în coroana inferioară, în aproximativ jumătate de rază solară de suprafață (SN: 4/11/09, str. 12), dar nu mai departe unde ar călători unde similare cu amplitudini mai mari. Acele valuri apropiate erau prea slabe pentru a explica caracteristicile coroanei, dar poate că valuri mai îndepărtate ar putea zgudui destul de mult lucrurile.

Povestea continuă după videoclip

Frâiind Structurile magnetice țin în frâu buclele coronale, așa cum se arată aici în lumina ultravioletă extremă observată de Observatorul de dinamică solară al NASA chiar înainte de o ejecție de masă coronală. A. Vourlidas/SDO/NASA

O altă opțiune este aceea că mici explozii ipotetice de energie magnetică ar putea ajuta la eliberarea încurcăturilor. Aceste nanoflagre și nanojet ar fi ca erupțiile solare, dar cu o miliardime din energie. Declanșând tot timpul, nanoflacurile și nanojet-urile ar putea elibera în mod colectiv suficientă energie pentru a da coroanei o anumită structură, au arătat simulările.

„Ambele sunt simptome ale unor mici rearanjamente ale câmpului magnetic – reconectarea magnetică”, spune fizicianul solar Craig DeForest, de asemenea de la Southwest Research Institute. Erupțiile solare și izbucnirile mai mari numite ejecții de masă coronară sunt, de asemenea, semne ale reconectarii magnetice, dar nu sunt suficient de frecvente pentru a explica netezimea coroanei. „Nanojeții și/sau nanoflacile din mijlocul coroanei ar fi un pistol fumegant care ar explica de ce corona este atât de organizată”, spune DeForest.

Nimeni nu a văzut de fapt vreo nanoflare sau nanojet. Teoriile sugerează că sunt prea mici și rapid pentru a fi văzute individual, dar ar trebui să fie vizibile ca o cacofonie de mici popi atunci când eclipsa de soare dezvăluie coroana inferioară.

Tremuratul de la undele Alfvén și pâlpâirile nanoflare ar putea nu numai să slăbească încurcăturile magnetismului, ci și să transfere căldura sus în coroană. Caspi, DeForest și colegii lor speră să vadă ambele efecte pe 21 august, când vor zbura cu o pereche de telescoape cu avioane gemene NASA WB-57 de cercetare la mare altitudine de-a lungul traseului eclipsei (SN Online: 14.08.17).

„Luăm filme de mare viteză cu soarele și le analizăm pentru lucruri care arată ca valuri”, spune Caspi. „Ne uităm în general la structura coroanei.”