Tajemnica grzania korony słonecznej rozwikłana

Nowe obserwacje pomagają rozwikłać ponad 70-cio letnią zagadkę dotyczącą źródła grzania korony słonecznej. Źródło: NASA/SDO
Michael Hahn oraz Daniel Wolf Savin, naukowcy z Laboratorium Astrofizyki Uniwersytetu Columbia w Nowym Jorku, znaleźli dowody, że fale magnetyczne znajdujące się w obszarze biegunowej dziury koronalnej zawierają wystarczającą ilość energii do podgrzania korony Słońca. Dodatkowo energia ta wyzwalana jest na stosunkowo małych wysokościach ułatwiając tym samym transport ciepła na całą koronę. Obserwacje te pomogły w rozwikłaniu 70-cio letniej zagadki dotyczącej źródła grzania korony słonecznej do ekstremalnie wysokich temperatur.

Naukowcy analizowali dane pochodzące z Extreme Ultraviolet Imaging Spectrometer, który znajduje się na pokładzie japońskiego satelity Hinode. Obserwacje obejmowały obszar biegunowej dziury koronalnej, w którym to linie pola magnetycznego rozciągają się od powierzchni Słońca daleko w przestrzeń międzyplanetarną.
Dla lepszego zobrazowania problemu grzania korony słonecznej, najlepiej wyobrazić sobie ogień wydobywający się z kostki lodu. Podobny efekt zachodzi na powierzchni Słońca. Reakcja jądrowa zachodząca we wnętrzu Słońca podgrzewa jego centrum do około 15 milionów stopni. Gaz oddalając się od tego „super pieca”, zanim dotrze do powierzchni gwiazdy schładza się do temperatury około 6000 stopni. Jednak temperatura gazu w koronie znów osiąga wartość ponad 1 miliona stopni. Naukowcy od ponad 70 lat szukają odpowiedzi na pytanie co powoduje ten niespodziewany wzrost temperatury?

Istnieją dwie wiodące teorie wyjaśniające tę zagadkę. Jedna z nich zakłada, że grzanie pochodzi z magnetycznych pętli, które są obecne na powierzchni Słońca i zgromadzona w nich energia jest uwalniana w koronie. Druga teoria decydującą rolę przypisuje falom magnetycznym wydobywającym się spod powierzchni Słońca, które transportują energię pola magnetycznego i uwalniają ją w koronie. Obserwacje potwierdzają, że oba te zjawiska mają miejsce, jednak do dziś naukowcom nie udało się ustalić czy są one na tyle wydajne, by móc podgrzać koronę to tak wysokich temperatur.

Obserwacje Hahna i Savina wskazują, że to jednak fale magnetyczne są rozwiązaniem tajemnicy. Wraz z odkryciem pojawiły się jednak się nowe pytania, jednym z nich jest problem co powoduje tłumienie tych fal. Naukowcy planują już kolejne obserwacje, aby wyjaśnić i ten problem.

Nowe wyniki zostały opisane w artykule na łamach czasopisma  Astrophysical Journal:
Observational Quantification Of The Energy Dissipated By Alfvén Waves In A Polar Coronal Hole: Evidence That Waves Drive The Fast Solar Wind
M. Hahn and D. W. Savin 2013 ApJ 776 78

Hubert Siejkowski | Źródło: sciencedaily.com

Liczba odsłon: 1360