Slnečnú korónu ohrievajú nanoerupcie

  • Marcel Škreka | 21 August 2009
    Slnečná sústava
Snímok aktívnych oblastí (jasné miesta) nad slnečným diskom zhotovený satelitom Hinode.
Teplota najvrchnejšej vrstvy slnečnej atmosféry - koróny - mnohonásobne prevyšuje teplotu povrchu Slnka. Vedci až doteraz nerozumeli mechanizmu jej ohrevu, no zdá sa, že táto záhada bola práve vyriešená.

Koróna je tvorená slučkami plazmy o priemere 50 až 1000 km, ktoré sa klenú vysoko nad slnečným povrchom. Tieto slučky obsahujú zhluky menších samostatných magnetických vlákien s teplotami dosahujúcimi niekoľko miliónov K. Teplota fotosféry (povrchu) je približne 5700 K.

Fakt, že teplota koróny je podstatne vyššia ako teplota fotosféry, trápi vedcov už dlho. Nové pozorovania Japonským satelitom Hinode ukázali, že za tento rozdiel teplôt môžu náhle miniatúrne uvoľnenia energie  - nanoerupcie (nanoflares), vznikajúce vnútri magnetických trubíc.

Koronálne slučky sú základným stavebným prvkom koróny. Ich tvar závisí od magnetického poľa, ktoré smeruje tok plazmy. Predpokladá sa, že zdrojom energie nanoerupcií je rekonexia magnetického poľa. Po siločiarach magnetického poľa sa pohybujú nabité častice, vytvárajúc tak silné elektrické prúdy. Rekonexia nastáva pri strete dvoch oproti sebe smerujúcich prúdov, kde sa uvoľní veľké množstvo energie.

Vedci si doteraz mysleli, že vysoká teplota koróny sa dá vysvetliť pomocou neustáleho ohrevu od Slnka. Tento model ale vyžadoval, aby koronálne slučky konkrétnej dĺžky a teploty mali len určitú hustotu. Nové pozorovania však priniesli dôkaz o omnoho väčšej hustote slučiek ako predpovedal model stáleho ohrevu. Pri uvážení nanoerupcií ako alternatívneho vysvetlenia, sa pozorovaná vysoká hustota vysvetliť dá.

Pozorovania pritom podporuje aj teoretický model. Vedci za pomoci počítačov simulovali náhle zvýšenia teploty v slučkách a predpovedali ako by mal byť daný úkaz pozorovateľný jednotlivými prístrojmi. Na otestovanie svojich výsledkov použili ďalekohľad XRT a spektrometer v ďalekej UV oblasti spektra EIS umiestnený na satelite Hinode, ktoré detekujú plazmu o teplote 10, respektíve 5 miliónov K. Takéto vysoké teploty môžu vznikať len pri náhlom uvoľnení energie v podobe nanoerupcií.

Takáto horúca plazma chladne veľmi rýchlo, a pri tom klesá smerom k slnečnému povrchu. Tu sa plazma opäť zohrieva, stúpa nahor a stáva sa zložkou koróny s teplotou 1 milión K, ktorá je známa už mnoho rokov.

Pozorovania takisto ukázali, že nanoerupcie sú v aktívnych oblastiach bežné. Ďalšie správanie sa nanoerupcií bude skúmať Solar Dynamics Observatory.