Za najnowsze odkrycie odpowiadają naukowcy z Southwest Research Institute . To oni korzystając z danych zebranych przez sondę Parker Solar Probe, ujawnili nieznane dotąd źródło wysokoenergetycznych cząstek w pobliżu Słońca. Po raz pierwszy w historii udało się im bezpośrednio zaobserwować, jak rekoneksja magnetyczna — proces gwałtownego łączenia się linii pola magnetycznego — przyspiesza cząstki tworzące wystrzeliwany ze Słońca wiatr słoneczny.
Rekoneksja magnetyczna to dobrze znane zjawisko fizyczne, w którym nagromadzona energia pola magnetycznego przekształcana jest w energię cieplną i kinetyczną. To właśnie ten mechanizm odpowiada za najbardziej gwałtowne zjawiska na Słońcu, takie jak rozbłyski słoneczne i koronalne wyrzuty masy (CME), które bardzo często — szczególnie ostatnio — wpływają na pogodę kosmiczną panującą w całym naszym układzie planetarnym.
Czytaj także: Rekoneksja magnetyczna po raz pierwszy zbadana w laboratorium
Na początku maja 2024 roku cała Ziemia doskonale odczuła aktywność słoneczną, gdy w Ziemię uderzyło kilka silnych obłoków namagnesowanej plazmy wyrzuconej ze Słońca, powodując niezwykle silne burze geomagnetyczne, które z kolei zakłóciły działanie systemów nawigacji oraz zaburzenia w pracy sieci energetycznej na Ziemi.
Z Ziemi nigdy nie bylibyśmy w stanie zaobserwować procesów zachodzących w atmosferze słonecznej. Tak się jednak składa, że od tego mamy sondę Parker Solar Probe, która znajduje się aktualnie na takiej orbicie, że bardzo zbliża się do Słońca i obserwuje je z bliska. Kilka razy w roku Parker przelatuje nawet przez koronę słoneczną, czyli zewnętrzną warstwę atmosfery Słońca.
Podczas jednego z takich przelotów Parker przeciął heliosferyczną warstwę prądową (Heliospheric Current Sheet, HCS) — obszar, w którym zmienia się biegunowość pola magnetycznego Słońca. Sonda zarejestrowała wtedy wybuch energetycznych protonów oraz strumień plazmy poruszający się z powrotem w kierunku Słońca. Obserwacje te potwierdziły, że za przyspieszenie obserwowanych cząstek odpowiada lokalna rekoneksja magnetyczna w HCS, a nie odległe zjawiska na Słońcu.
Czytaj także: Wybuchy na Słońcu i ponad 50-letnia zagadka. Naukowcy zaproponowali jej potencjalne wyjaśnienie
Szczególnie zaskakujące były dane zarejestrowane w samym centrum obszaru rekoneksji: cząstki osiągały tam energie nawet tysiąckrotnie wyższe, niż teoretycznie możliwe przy dostępnej tam zwykle energii magnetycznej. Obserwacje te wskazują zatem, że proces rekoneksji w HCS jest znacznie bardziej intensywny, niż wcześniej przypuszczano, i odgrywa kluczową rolę w kształtowaniu początków wiatru słonecznego.
Wyniki badań opublikowane w periodyku The Astrophysical Journal Letters stanowią istotny krok naprzód w zrozumieniu mechanizmów rozgrzewania atmosfery Słońca do milionów stopni Celsjusza oraz przyspieszania cząstek do prędkości zbliżonych do prędkości światła.
Co więcej, badania te mają znaczenie nie tylko dla badaczy zajmujących się monitorowaniem i prognozowaniem pogody kosmicznej. Takie odkrycia mogą również dostarczyć cennych informacji naukowcom zajmującym się fuzją jądrową w warunkach ziemskich. Jak by nie patrzeć, skoro staramy się odtworzyć w laboratoriach procesy zachodzące naturalnie we wnętrzu Słońca, to warto byłoby o samym Słońcu wiedzieć jak najwięcej. Im więcej będziemy wiedzieć, tym mniej nas zaskoczy.