Nejostřejší snímky Slunce odhalily tisíce malých plazmových vírů. Mohou konečně vysvětlit, proč je korona milionkrát žhavější než povrch

Objev: Kelvin–Helmholtzova instabilita na každém kroku

Snímky zachytily všudypřítomnou magnetizovanou Kelvin–Helmholtzovu instabilitu (KHI) – klasický jev dynamiky tekutin, při němž sousední vrstvy plazmatu pohybující se různou rychlostí vytvářejí valivé, turbulentní vírové obrazce . Na rozdíl od dřívějších náznaků KHI v izolovaných oblastech sluneční atmosféry se tyto víry objevily v celém zorném poli, hustě namačkané na fotosféře na hranicích koncentrací magnetického toku . Jejich šířka se pohybovala zhruba od 19 do 170 kilometrů .

Jde o vůbec první přímý pozorovací důkaz Kelvin–Helmholtzovy instability na sluneční fotosféře, což potvrzuje dlouholetou teoretickou předpověď . Vědci srovnali snímky s vysoce detailními magnetohydrodynamickými (MHD) simulacemi, které reprodukovaly stejné chování i rozestupy, čímž se potvrdilo, že se jedná o skutečnou KHI, nikoliv o obrazové artefakty .

Jak to pomůže vyřešit záhadu žhavé koróny

Povrch Slunce má teplotu asi 5 500 °C, ale jeho vnější atmosféra – koróna – dosahuje teploty milionů stupňů Celsia. Po celá desetiletí byl tento „problém ohřevu koróny" jednou z největších otevřených otázek sluneční fyziky . Tento objev přináší nový a přesvědčivý mechanismus:

• Kelvin–Helmholtzovy víry fungují jako systém přenosu energie: kroutí a natahují magnetické siločáry ve fotosféře, čímž přeměňují kinetickou energii na energii magnetickou, která se může šířit vzhůru do koróny .
• MHD simulace odpovídaly pozorování a ukázaly, že tyto všudypřítomné instability účinně pumpují energii z povrchu do nadložní atmosféry, čímž zajišťují trvalý ohřev potřebný k udržení koróny na miliónových teplotách .
• Jak uvedl jeden z výzkumníků NSF, tým zjistil, že fotosféra je „prošpikovaná těmito malými víry" a dohromady představují skrytý proces, který pohání sluneční aktivitu a ohřívá korónu .

Stručně řečeno, objev identifikuje dříve neviditelný, nepřetržitý mechanismus – malé KHI víry pokrývající celý sluneční povrch – který může poskytnout chybějící energii potřebnou k ohřevu koróny, a potenciálně tak vyřešit záhadu, jež mátla generace vědců .