Cztery instrumenty, jeden rozbłysk
Nieprzypadkowe ustawienie sondy było kluczem do sukcesu. W momencie obserwacji Solar Orbiter znajdowała się niecałe 44 miliony kilometrów od Słońca. Cztery instrumenty pracowały jednocześnie, śledząc rozblask klasy M7.7 z września 2024 roku przez około 40 minut. Dzięki temu powstał najpełniejszy w historii zapis tego typu zjawiska. Największą rolę odegrała kamera EUI, rejestrująca obrazy co dwie sekundy z rozdzielczością pozwalającą dostrzec szczegóły wielkości około 209 kilometrów. Tak duża częstotliwość i dokładność były dotąd nieosiągalne.
Czytaj też: Słoneczna superburza i prawie tysiąc rozbłysków. Przełomowe badanie ujawniło źródło kataklizmu
Mieliśmy naprawdę dużo szczęścia, że byliśmy świadkami zdarzeń poprzedzających ten duży rozbłysk w tak pięknych szczegółach. Tak szczegółowe obserwacje rozbłysku o wysokiej kadencji nie są możliwe przez cały czas ze względu na ograniczone okna obserwacyjne oraz fakt, że takie dane zajmują bardzo dużo miejsca w pamięci komputera pokładowego statku kosmicznego – wyjaśnia Pradeep Chitta, główny autor badania
Dane pokazały, iż cząstki zostały rozpędzone do 40-50% prędkości światła, co przekłada się na niewyobrażalne 431-540 milionów kilometrów na godzinę. Proces, w którym energia pola magnetycznego jest tak skutecznie przekazywana plazmie, został zarejestrowany po raz pierwszy z taką dokładnością.
Kaskada zdarzeń poprzedzających eksplozję
Analiza ujawniła zaskakujący schemat. Duży rozbłysk nie zaczyna się od jednego, potężnego wydarzenia. Jego źródłem jest szybko rozprzestrzeniająca się w czasie i przestrzeni seria mniejszych rekoneksji magnetycznych. Działa to jak przewracające się domino: każde małe „przebicie” linii pola magnetycznego destabilizuje sąsiedni obszar, wywołując kolejne, silniejsze zaburzenie. Ta reakcja łańcuchowa w końcu prowadzi do głównej erupcji.
Byliśmy zaskoczeni, jak duży rozbłysk jest napędzany przez serię mniejszych zdarzeń rekoneksji, które szybko rozprzestrzeniają się w przestrzeni i czasie. Te minuty przed rozbłyskiem są niezwykle ważne, a Solar Orbiter dał nam wgląd w samą podstawę rozbłysku, gdzie rozpoczął się ten proces lawinowy – dodaje Chitta
Na klatkach filmu co dwie sekundy pojawiały się nowe włókna pola magnetycznego. To tempo sugeruje, że procesy w fotosferze (widzialnej powierzchni Słońca) i w wyższej koronie są ze sobą sprzężone w bardziej dynamiczny sposób, niż dotąd sądzono, choć działają w nieco innych rytmach. Jednym z najbardziej intrygujących odkryć było zaobserwowanie tzw. deszczu plazmowych bąbli. Są to struktury materii, które z ogromną prędkością opadają przez słoneczną atmosferę, tworząc charakterystyczny wzór. Co ciekawe, pojawiły się one jeszcze przed kulminacją rozbłysku.
Czytaj też: Kometa 3I/ATLAS z niewiarygodnie geometrycznymi smugami. Powracają pytania o obcych
Widzieliśmy, jak niezwykle szybko przemieszczało się w dół przez atmosferę Słońca, jeszcze przed głównym epizodem rozbłysku. Te strumienie deszczu plazmowych bąbli są sygnaturami osadzania energii, które stają się coraz silniejsze w miarę postępu rozbłysku. Nawet po ustąpieniu rozbłysku, deszcz trwa przez pewien czas. To pierwszy raz, kiedy widzimy to na tak szczegółowym poziomie przestrzennym i czasowym w koronie słonecznej – relacjonuje naukowiec
Obserwacje te podważają część założeń klasycznego modelu rozbłysków. Okazało się, że procesy rekoneksji i przyspieszania cząstek zachodzą wewnątrz tzw. erupcyjnej liny strumienia magnetycznego, a nie tylko u jej podstawy.
Znaczenie dla przyszłych badań
Odkrycie mechanizmu lawinowego to kamień milowy. Choć rekoneksja magnetyczna od dawna była wiązana z rozbłyskami, nikt wcześniej nie widział, jak ten proces ewoluuje krok po kroku, niczym zapalony lont. Jak zauważa Miho Janvier z zespołu badawczego, obserwacje te odsłaniają centralny mechanizm rozbłysku i podkreślają kluczową rolę lawinowego mechanizmu uwalniania energii magnetycznej.
Praktyczne znaczenie jest oczywiste. Rozbłyski, a towarzyszące im często koronalne wyrzuty masy, mogą poważnie zakłócić działanie satelitów, systemów nawigacyjnych czy nawet sieci energetycznych na Ziemi. Lepsze zrozumienie ich genezy to szansa na doskonalsze modele prognostyczne i systemy wczesnego ostrzegania. Solar Orbiter wciąż zbliża się do Słońca, więc można spodziewać się kolejnych, równie cennych danych.