Wybuchy na Słońcu i ponad 50-letnia zagadka. Naukowcy zaproponowali jej potencjalne wyjaśnienie

Rekoneksja magnetyczna to zjawisko zachodzące na powierzchni Słońca, które przyczynia się do powstawania tzw. koronalnych wyrzutów masy. Po 60 latach badań w tej sprawie NASA ogłosiła, że być może udało się rozwikłać zagadkę.

Lepsze zrozumienie tego zjawiska powinno umożliwić wykorzystywanie go na Ziemi, na przykład do prowadzenia kontrolowanej syntezy jądrowej. To właśnie ona zapewnia Słońcu oraz innym gwiazdom energię i mogłaby posłużyć ludziom do taniego i wydajnego jej produkowania. Poza tym w grę wchodzi także dokładniejsze przewidywanie burz geomagnetycznych, które mogą mieć katastrofalne skutki dla ziemskiej infrastruktury czy satelitów krążących po orbicie.

Czytaj też: Tak wygląda zaćmienie Słońca na Marsie. Zobaczcie niezwykłe nagranie

Za tym potencjalnym sukcesem stoją przedstawiciele NASA związani z misją Magnetospheric Multiscale Mission (MMS), którzy opracowali teorię wyjaśniającą procesy zachodzące podczas szybkiej rekoneksji magnetycznej. Szczegółowe informacje w tej sprawie zostały niedawno zaprezentowane na łamach Nature Communications. Jednym z kluczowych elementów, które udało się wyjaśnić, są przyczyny stojące za szybkością, z jaką zachodzi rekoneksja magnetyczna.

Ma ona miejsce w plazmie, gdy pojawią się odpowiednie warunki do rozbicia atomów tworzących gaz. W efekcie na placu boju zostają ujemnie naładowane elektrony i dodatnio naładowane jony. Plazma przekształca natomiast energię magnetyczną w ciepło i przyspieszenie. I choć od dawna było jasne, iż tempo, w jakim zachodzi opisywane zjawisko jest stałe, to naukowcy nie byli w stanie wyjaśnić, co dokładnie ja warunkuje.

Wybuchy na Słońcu są związane ze zjawiskiem rekoneksji magnetycznej

Dzięki nowym analizom ich autorzy doszli do wniosku, że szybka rekoneksja zachodzi tylko w konkretnym rodzaju plazmy, w którym nie mają miejsca oddziaływania między cząstkami. Innymi słowy, tzw. bezkolizyjna plazma sprawia, że tworzące ją cząsteczki nie odbijają się od siebie. W takim właśnie stanie znajduje się większość plazmy wchodzącej w skład przestrzeni kosmicznej, gdzie zachodzi zjawisko rekoneksji magnetycznej.

Czytaj też: Słońce coraz aktywniejsze. Potężny rozbłysk słoneczny oszczędził Ziemię

Poza tym, badacze stwierdzili, że sporą rolę odgrywa też zjawisko Halla, które odnosi się do interakcji zachodzącymi między polami magnetycznymi a prądami elektrycznymi. Podczas szybkiej rekoneksji magnetycznej jony i elektrony poruszają się oddzielnie, a zjawisko Halla zaczyna tworzyć niestabilną próżnię energetyczną, która prowadzi do rekoneksji. Z kolei otaczające je pola magnetyczne generują ciśnienie wywołujące implozję próżni energetycznej. Właśnie wtedy dochodzi do uwolnienia ogromnych ilości energii w krótkim czasie.