Astronomii au obținut imagini de o claritate fără precedent cu suprafața turbulentă a Soarelui, identificând pentru prima dată micro-vârtejuri de plasmă cu dimensiuni de doar 20 de kilometri. Observațiile realizate cu ajutorul telescopului solar Daniel K. Inouye din Hawaii, operat de Observatorul Solar Național al SUA (NSF NSO), dezvăluie structuri delicate la marginile granulelor solare, asemănătoare unor valuri care se sparg. Cercetarea, publicată în revista Nature de o echipă internațională de oameni de știință, aduce prima dovadă directă a existenței instabilității Kelvin-Helmholtz pe steaua noastră.
- Telescopul solar Daniel K. Inouye a surprins formațiuni de plasmă de sub 20 de kilometri pe suprafața Soarelui.
- Cercetătorii au identificat prima dovadă directă a instabilității Kelvin-Helmholtz pe steaua noastră.
- Mecanismul poate explica modul în care coroana solară ajunge la temperaturi de milioane de grade Celsius.
Vârtejurile de plasmă dezvăluie o instabilitate fizică bine cunoscută
Suprafața vizibilă a Soarelui este acoperită de granule de plasmă cu diametre cuprinse între 500 și 2.000 de kilometri, formațiuni generate de materia fierbinte ce se ridică din interior, se răcește și coboară înapoi în adâncuri. La marginile acestor granule, straturile vecine de plasmă se deplasează cu viteze diferite, creând forțe de forfecare la interfață. Această diferență de viteză declanșează instabilitatea Kelvin-Helmholtz, un fenomen bine cunoscut în dinamica fluidelor.
Efectul este observat frecvent pe Pământ la nivelul norilor sau al valurilor oceanice, dar și în atmosferele planetelor gigant Jupiter și Saturn. Până în prezent, existența sa pe Soare nu fusese niciodată observată direct. Identificarea unor formațiuni de doar 20 de kilometri de la o asemenea distanță este comparabilă cu distingerea unei monede de 1 euro de la o distanță de 180 de kilometri, fiind la limita capacității actuale a telescopului din Hawaii și a simulărilor pe computer.
Pentru prima dată, cercetătorii au reușit să vizualizeze mișcările de rotație din plasma solară ce confirmă prezența instabilității Kelvin-Helmholtz.
O posibilă explicație pentru încălzirea extremă a coroanei solare
Descoperirea oferă un răspuns unui mister vechi de peste o jumătate de secol în astrofizică: de ce coroana solară, atmosfera exterioară a stelei, atinge temperaturi de milioane de grade Celsius, în timp ce suprafața sa are doar aproximativ 6.000 de grade. Potrivit astronomului David Kuridze, autorul principal al studiului, energia generată de aceste instabilități se poate propaga în cascadă spre scări tot mai mici, disipându-se în cele din urmă sub formă de căldură extremă în atmosfera solară.
De asemenea, micro-vârtejurile par să fie forța motrice care împletește și răsucește liniile de câmp magnetic ale Soarelui. Când aceste linii tensionate se rup și se reconectează brusc, ele eliberează cantități uriașe de energie sub formă de micro-explozii de radiație numite nanoflare-uri. Procesul facilitează totodată amestecul rapid al plasmei magnetizate, explicând modul în care câmpul magnetic difuzează prin atmosferă pentru a susține ciclul de activitate solară de 11 ani.
Micile procese de plasmă aflate la limita rezoluției tehnologice actuale determină în mod direct arhitectura magnetică a stelei noastre.
Impactul activității solare asupra tehnologiei terestre
Înțelegerea mecanismelor ce controlează câmpul magnetic al Soarelui are implicații directe și pentru Pământ. Evenimentele explozive majore, cum sunt erupțiile solare și ejecțiile de masă coronală, sunt alimentate de energia stocată în aceste câmpuri magnetice complexe. Când astfel de fenomene au loc, ele pot provoca perturbări semnificative în rețelele electrice terestre, pot afecta sateliții de pe orbită, sistemele de poziționare GPS și rețelele globale de comunicații.
