Daniel K. Inouye Solar Telescope to największy i najpotężniejszy teleskop słoneczny na świecie. Dzięki zwierciadłu o średnicy czterech metrów oraz zaawansowanym systemom optycznym potrafi dostrzec szczegóły o rozmiarach zaledwie 20 kilometrów na powierzchni Słońca. Dla porównania, średnica naszej gwiazdy wynosi blisko 1,4 miliona kilometrów. Tak ogromna precyzja pozwala obserwować procesy, które wcześniej pozostawały poza zasięgiem nawet najbardziej zaawansowanych instrumentów.
Czytaj też: Gdzie się podziało zaginione srebro ze Słońca? Astronomowie znają już odpowiedź
Na nowych zdjęciach widać niezwykle skomplikowaną strukturę fotosfery, czyli widocznej powierzchni Słońca. Nie przypomina ona jednolitej świecącej kuli, lecz dynamiczny krajobraz pełen wirujących strumieni gorącej plazmy, włóknistych struktur i ciemniejszych obszarów związanych z silnym polem magnetycznym. Materiał na powierzchni nieustannie się porusza, unosząc energię z wnętrza gwiazdy i tworząc charakterystyczny wzór przypominający gotującą się ciecz. Dopiero teraz naukowcy mogli jednak przyjrzeć się tym procesom z niespotykaną dotąd dokładnością.
Największą sensacją okazało się odkrycie niestabilności Kelvina-Helmholtza. Jest to zjawisko znane fizykom od ponad wieku i obserwowane między innymi w ziemskiej atmosferze, oceanach czy w atmosferach Jowisza i Saturna. Powstaje ono wtedy, gdy dwie warstwy płynu lub gazu poruszają się z różnymi prędkościami. Na granicy tych warstw tworzą się charakterystyczne wiry przypominające morskie fale zwijające się przed załamaniem. Po raz pierwszy udało się jednak potwierdzić istnienie tego procesu bezpośrednio na powierzchni Słońca.
Zaobserwowane wiry pojawiają się w pobliżu obszarów o silnym polu magnetycznym, szczególnie w sąsiedztwie plam słonecznych. Zdaniem badaczy właśnie tam dochodzi do intensywnego mieszania plazmy i przekazywania ogromnych ilości energii. Proces ten może odgrywać kluczową rolę w magazynowaniu oraz uwalnianiu energii magnetycznej odpowiedzialnej za rozbłyski słoneczne i koronalne wyrzuty masy. Są to zjawiska, które mogą wysyłać w przestrzeń kosmiczną miliardy ton naładowanych cząstek. Jeśli ich kierunek prowadzi w stronę Ziemi, skutki bywają odczuwalne również na naszej planecie.
Dlaczego nowe obrazy są ważne? Jednym z największych problemów współczesnej heliofizyki pozostaje zagadka ogrzewania korony słonecznej. Choć powierzchnia Słońca ma temperaturę około 5500 stopni Celsjusza, jego zewnętrzna atmosfera, korona, osiąga temperatury przekraczające milion stopni. Z pozoru wydaje się to sprzeczne z intuicją, ponieważ wraz z oddalaniem się od źródła ciepła temperatura powinna spadać. Uzyskane dane sugerują, że właśnie niewielkie wiry plazmy mogą dostarczać energię potrzebną do ogrzewania korony. Jeśli hipoteza się potwierdzi, naukowcy będą o krok bliżej rozwiązania jednej z najdłużej nierozwiązanych zagadek dotyczących naszej gwiazdy.
Czytaj też: Taniec gwiazd i mgławic. Kamera DECam uchwyciła kosmiczne arcydzieło
Co ciekawe, odkrycie było w pewnym stopniu dziełem przypadku. Początkowo obserwacje miały służyć przede wszystkim przetestowaniu nowych metod obrazowania oraz możliwości teleskopu. Dopiero analiza uzyskanych danych ujawniła niezwykle drobne wirujące struktury, których wcześniej nie dostrzegały żadne instrumenty. Dopiero po porównaniu zdjęć z zaawansowanymi symulacjami komputerowymi naukowcy upewnili się, że mają do czynienia z długo poszukiwanym zjawiskiem.
Źródło: Nature
