Exploziile minuscule se adaugă la corona de căldură

Un atac necruțător de mici explozii strânge atmosfera solară, raportează cercetătorii. Aceste erupții, denumite nanoflare, ar putea ajuta la rezolvarea ghicitoarei de lungă durată despre motivul pentru care corona soarelui este cu milioane de grade mai fierbinte decât suprafața sa.

„Acesta este un adevărat progres în rezolvarea uneia dintre cele mai importante probleme din știința spațială”, a declarat James Klimchuk, astrofizician la Centrul NASA Goddard de Zboruri Spațiale din Greenbelt, Maryland, la o conferință de presă din 28 aprilie.

Nanoflacurile încălzesc rapid plasma din coroană, atmosfera exterioară a soarelui, până la aproximativ 10 milioane de grade Celsius, spune Klimchuk. Plasma se răcește apoi rapid la aproximativ 2 milioane de grade, încă mult mai caldă decât suprafața de aproximativ 5.500 de grade a soarelui.

Fiecare erupție eructă aproximativ aceeași cantitate de energie ca o bombă cu hidrogen de 10 megatone, spune Klimchuk. În timp ce această cantitate de energie este enormă în conformitate cu standardele Pământului, este doar o picătură asupra soarelui. Aceste nanofăcări au doar o miliardime din energia verilor lor mult mai mari, erupțiile solare masive care aruncă bucăți de soare în spațiu cu milioane de kilometri pe oră. Există, totuși, milioane de nanoflacări care erup în fiecare secundă.

Astronomii nu pot vedea erupții individuale, a spus Adrian Daw, un alt astrofizician Goddard. În schimb, ei văd plasma superfierbintă în atmosfera soarelui, care este „pistolul fumegător pentru nanoflacră”, spune el.

Pentru a observa coroana, Daw și colegii săi au lansat o rachetă de sondare cunoscută sub numele de Extreme Ultraviolet Normal Incidence Spectrograph, sau EUNIS, de la White Sands, NM, în aprilie 2013. De la aproximativ 320 de kilometri deasupra suprafeței Pământului, EUNIS a observat lumina ultravioletă care curgea atomi ionizați din atmosfera soarelui. Cantitatea de energie din lumina ultravioletă a indicat că mici buzunare de plasmă au fost încălzite la aproximativ 10 milioane de grade, au raportat cercetătorii la Triennial Earth-Sun Summit din Indianapolis.

Natura termostatului coroanei i-a uimit pe cercetători timp de 76 de ani, iar nanoflacurile – propuse pentru prima dată ca soluție în 1988 – sunt doar una dintre multele soluții posibile. O altă idee principală este că undele care se ondula prin plasma transportă energia din interiorul solar către coroană.

Aceste noi rezultate oferă un sprijin semnificativ pentru nanoflare, spune Amir Caspi, un astrofizician la Institutul de Cercetare de Sud-Vest din Boulder, Colorado, care nu a fost implicat în această cercetare. Caspi a detectat razele X din plasmă super fierbinte în urmă cu câțiva ani, cu o altă rachetă de sondare cunoscută sub numele de X123. Prezența unei astfel de plasme, spune el, sugerează că ceva foarte energic și impulsiv o alimentează. Valurile, pe de altă parte, ar trebui să producă mult mai puțin din plasmă de 10 milioane de grade, spune el. Există, totuși, multe întrebări deschise despre fizica de bază, adaugă el.

Satelitul NuSTAR al NASA, care caută în mod normal raze X care radiază de la găurile negre îndepărtate și stelele care explodează, coroborează rezultatele EUNIS. Pe lângă sondarea temperaturii plasmei, NuSTAR a căutat electroni de mare viteză care ieșeau de pe suprafața soarelui. Astfel de electroni ar indica faptul că nanoflacările sunt versiuni reduse ale erupțiilor normale. Nu au fost detectați electroni, ceea ce ar putea însemna doar că semnalul este acoperit de altă activitate solară sau ar putea indica un mecanism diferit care conduce la nanoflacările.

Cercetătorii bănuiesc că nanoexploziile sunt declanșate de schimbări bruște ale câmpurilor magnetice, care „se comportă ca benzi de cauciuc”, spune Klimchuk. Dacă tot răsuciți o bandă de cauciuc, spune el, în cele din urmă se rupe și eliberează energie. Câmpurile magnetice funcționează în același mod. Pe soare, mișcarea turbulentă sub suprafața soarelui, asemănătoare cu o oală cu apă clocotită, înfășoară câmpurile magnetice, construind energie care ar putea erupe în cele din urmă într-o nanoflare.

Spectrele ultraviolete mai detaliate ale plasmei fierbinți ar putea arăta modul în care nanoflacurile interacționează cu restul coroanei, spune Klimchuk. Observațiile luminii vizibile de la sol, cu care este mult mai ușor de lucrat decât datele ultraviolete, pot completa, de asemenea, unele dintre golurile lipsă. „Ceea ce este greu este să aranjezi luna să blocheze soarele pentru tine”, spune Daw. Din fericire, o eclipsă totală de soare va defila în Statele Unite în 2017 și va oferi o oportunitate rară de a vedea corona de la sol și de a urmări schimbările rapide mai bine decât ceea ce este posibil de la o navă spațială.