Sveprisutni vrtlozi na Suncu: najdetaljniji snimci otkrivaju ključ za solarne erupcije
Do sada najdetaljniji snimci Sunčeve površine, koje je snimio teleskop Daniel K. Inouye, prvi put su otkrili gotovo sveprisutne Kelvin-Helmholcove nestabilnosti. Ovi plazmeni vrtlozi na magnetnim granicama mogli bi biti ključni za razumijevanje nastanka solarnih erupcija i zagrijavanja Sunčeve atmosfere.
Magnetizovana površina Sunca prošarana je gotovo sveprisutnim sićušnim vrtlozima, otkrivaju do sada najdetaljniji snimci naše zvijezde. Ove strukture, poznate kao Kelvin-Helmholcove nestabilnosti (KHI), prvi put su direktno posmatrane na površini Sunca, a istraživanje objavljeno u časopisu Nature sugerira da su one ključni mehanizam za prijenos energije koji može dovesti do snažnih solarnih erupcija.
Do otkrića je doveo teleskop Daniel K. Inouye Solar Telescope, smješten na havajskom vulkanu Haleakala. Sa prečnikom ogledala od četiri metra, to je najveća solarna opservatorija na svijetu, sposobna da razluči detalje na Suncu veličine ispod 20 kilometara.
“Ova nestabilnost se javlja svuda na granicama solarnih magnetnih elemenata,” izjavio je za Science News astrofizičar Dejvid Kuridze iz Nacionalne solarne opservatorije. Ovi magnetni elementi su područja visoko magnetizovane plazme kojih na Suncu ima na milione. Kelvin-Helmholcova nestabilnost nastaje kada se dva sloja fluida kreću jedan pored drugog različitim brzinama, što stvara kovitlajuće pokrete koji se uvijaju u talase. Ovaj fenomen je do sada viđan u okeanskim talasima, oblacima i atmosferi Jupitera, ali nikada direktno na površini Sunca.
Najveće iznenađenje za istraživače nije bila sama pojava vrtloga, već njihova brojnost. “Ono što nas je zaista iznenadilo je koliko smo KHI događaja pronašli. Vidjeti koliko su zaista sveprisutni širom magnetne površine je nešto što uopšte nismo očekivali,” rekao je Kuridze za ScienceAlert.
Kombinujući posmatranja sa najdetaljnijim numeričkim računarskim simulacijama ikada izvedenim, tim je potvrdio da ovi vrtlozi nisu rijetke, izolovane pojave, već gotovo sveprisutno obilježje granica između magnetnih struktura i konvekcije koja ih okružuje. Da bi se KHI uopšte generisala, potrebna je izuzetno osjetljiva ravnoteža suprotstavljenih fizičkih sila.
“Otkriti da su ovi strogi uslovi zadovoljeni praktično svuda na granicama magnetnih elemenata je jednostavno zapanjujuće,” dodao je Kuridze.
Implikacije ovog otkrića su dalekosežne. Ako su KHI zaista tako široko rasprostranjeni, oni bi mogli da utiču na protok energije kroz solarnu atmosferu gotovo svuda, miješajući plazmu i magnetna polja dok se uvijaju i raspadaju. Taj proces stvara napetost koja uvija magnetno polje, akumulirajući energiju koja može izazvati ogromne solarne eksplozije i erupcije. Razumijevanje ovih malih procesa je ključan korak ka objašnjenju većih misterija, poput toga zašto je Sunčeva spoljašnja atmosfera neočekivano vruća i šta pokreće svemirsko vrijeme koje može uticati na tehnologiju na Zemlji.
“Savremeno društvo zavisi od tehnologija koje su ranjive na svemirsko vrijeme,” rekao je za ScienceAlert solarni fizičar Fridrih Veger iz Nacionalne solarne opservatorije. “Da bismo bolje razumjeli i na kraju prognozirali najrazornije ponašanje Sunca, prvo moramo shvatiti sićušne fizičke procese koji ga pokreću. Ovo otkriće po prvi put otkriva jedan od tih procesa na nivou detalja koji do sada nismo vidjeli.”