Ο μαγνητικός ήλιος παράγει καυτή καυτή θερμότητα
Αν νομίζατε ότι το εξωτερικό του ήλιου ήταν ζεστό, δείτε το στέμμα του. Αν και η ορατή επιφάνεια του άστρου μας είναι μικρότερη από 6000°C, η ατμόσφαιρά του φλέγεται στους 4 εκατομμύρια°C. Τώρα, χάρη σε ένα τηλεσκόπιο που ενισχύθηκε για λίγο ψηλά πάνω από τη Γη από έναν μικρό πύραυλο, οι αστρονόμοι βρήκαν στοιχεία για μαγνητικές διεργασίες που θεωρήθηκαν από καιρό που θα μπορούσαν να βοηθήσουν στην εξήγηση αυτών των φυσαλίδων θερμοκρασιών.
Ένας λόγος που το στέμμα του ήλιου είναι τόσο πιο ζεστό από την επιφάνειά του οφείλεται σε ένα φαινόμενο γνωστό ως θέρμανση κυμάτων, στο οποίο τα ηχητικά κύματα που προέρχονται από την επιφάνεια ταξιδεύουν προς τα πάνω μέσα από το στέμμα. Εκεί, η τριβή μεταξύ των σωματιδίων αυξάνει τη θερμοκρασία, λέει ο Jonathan Cirtain, ηλιακός φυσικός στο Marshall Space Flight Center της NASA στο Huntsville της Αλαμπάμα. Αλλά η θέρμανση κυμάτων παρέχει μόνο αρκετή ενέργεια για να θερμάνει το στέμμα σε περίπου 1,5 εκατομμύρια βαθμούς Κελσίου, σημειώνει. Και παρόλο που οι περισσότεροι ηλιακοί φυσικοί συμφωνούν ότι οι αλληλεπιδράσεις μεταξύ των γραμμών του μαγνητικού πεδίου του ήλιου παίζουν ρόλο στη θέρμανση του στέμματος, αυτές οι διαδικασίες δεν έχουν παρατηρηθεί άμεσα.
Τώρα, ο Cirtain και οι συνεργάτες του έχουν συγκεντρώσει ισχυρά στοιχεία για να υποστηρίξουν την ιδέα ενός διαφορετικού είδους θέρμανσης:μαγνητική θέρμανση. Ο συνδυασμός κάμερας και τηλεσκοπίου μήκους 3,2 μέτρων και 210 κιλών της ομάδας οδήγησε έναν πύραυλο στο διάστημα πάνω από το νότιο Νέο Μεξικό στις 11 Ιουλίου του περασμένου έτους, παρατηρώντας τον ήλιο σε μια στενή ζώνη ακραίων μηκών κύματος υπεριώδους ακτινοβολίας που συνήθως εμποδίζεται από την ατμόσφαιρα της Γης . Οι ερευνητές στόχευσαν αυτή τη ζώνη επειδή ένας συγκεκριμένος τύπος ατόμου εκπέμπει ακτινοβολία σε αυτό το εύρος - ένα άτομο σιδήρου στο οποίο έχουν αφαιρεθεί 11 από το κανονικό του συμπλήρωμα των 26 ηλεκτρονίων, γνωστό και ως Fe XII. Αν και αυτά τα πολύ φορτισμένα ιόντα υπάρχουν συχνότερα σε θερμοκρασία περίπου 1,5 εκατομμυρίου°C, δεδομένα που συγκεντρώνονται ταυτόχρονα από άλλα όργανα σε τροχιά της Γης παρέχουν πληροφορίες για υλικό σε ακόμη υψηλότερες θερμοκρασίες, λέει ο Cirtain.
Το τηλεσκόπιο της ομάδας θα μπορούσε να εντοπίσει χαρακτηριστικά στην ηλιακή ατμόσφαιρα που είχαν μόνο 150 χιλιόμετρα πλάτος—την ίδια ανάλυση με το να μπορείς να διακρίνεις μια δεκάρα σε απόσταση 6 χιλιομέτρων και εξαπλάσια βελτίωση σε σχέση με τα όργανα που βρίσκονται τώρα σε τροχιά γύρω από τη Γη. Και παρόλο που το τηλεσκόπιο έμεινε πάνω από την ατμόσφαιρα του πλανήτη μας για μόνο 5 λεπτά και επικεντρώθηκε μόνο στο 3% της επιφάνειας του ήλιου, παρατήρησε δύο διαφορετικά επεισόδια όπου οι γραμμές μαγνητικού πεδίου αλληλεπιδρούσαν έντονα για να παράγουν Fe XII σε μεγάλες ποσότητες. Σε αυτά τα επεισόδια, η κάμψη και η κάμψη των γραμμών του μαγνητικού πεδίου απελευθέρωσε αρκετή ενέργεια για να αυξήσει τις θερμοκρασίες κοντά σε έως και 7 εκατομμύρια °C. Τέτοια γεγονότα, τα οποία πιθανώς συμβαίνουν σε σχεδόν συνεχή βάση σε μαγνητικά ενεργές περιοχές της επιφάνειας του ήλιου, παρέχουν μια σημαντική πηγή θέρμανσης σε ολόκληρο το στέμμα, αναφέρουν οι ερευνητές σήμερα στο διαδίκτυο στο Nature .
«Τα νέα ευρήματα είναι μια δελεαστική ματιά του τι είναι δυνατό με ένα τέτοιο όργανο», λέει ο Peter Cargill, ηλιακός φυσικός στο Imperial College του Λονδίνου. Αν και οι λεπτομέρειες μικρής κλίμακας για το τι συμβαίνει στο ηλιακό στέμμα είναι ακόμα ασαφείς, τα νέα ευρήματα παρέχουν δεδομένα που οι ερευνητές μπορούν να χρησιμοποιήσουν για να δοκιμάσουν παλιές υποθέσεις και να αναπτύξουν νέες, σημειώνει.
Οι εικόνες της ομάδας παρέχουν «εκπληκτικές λεπτομέρειες, αλλά μόνο για λίγα λεπτά», προσθέτει ο Karel Schrijver, ηλιακός φυσικός στο Κέντρο Προηγμένης Τεχνολογίας Lockheed Martin στο Πάλο Άλτο της Καλιφόρνια. Τώρα που οι ερευνητές έχουν αποδείξει ότι τέτοιες παρατηρήσεις είναι δυνατές, σημειώνει, ένα επόμενο βήμα θα μπορούσε να είναι η ανάπτυξη ενός παρόμοιου οργάνου που θα περιφέρεται σε πλήρη τροχιά γύρω από τη Γη και θα συλλέγει δεδομένα για να συμπληρώσει τις εικόνες χαμηλής ανάλυσης ολόκληρου του ήλιου που λαμβάνονται από άλλους αισθητήρες.
Ο Cargill συμφωνεί κατηγορηματικά:«Είναι τρελό να μην πετάς ένα τέτοιο όργανο σε οποιαδήποτε μελλοντική αποστολή για να κοιτάξεις το ηλιακό στέμμα».
