Drobné víry na povrchu Slunce by mohly vyřešit 60 let starou záhadu tepla

Co snímky odhalují

Průlomové snímky ukazují fotosféru – viditelný povrch Slunce – posetou vířivými obrazci. Tyto víry připomínají turbulentní víry, které jsou občas vidět v oblacích na Zemi, nebo dokonce vířící oblohu na slavném obraze Hvězdná noc od Vincenta van Gogha . Klíčový rozdíl: nejde o pouhé atmosférické úkazy, ale o magnetické plazmové struktury, které mohou mít zásadní význam pro pochopení energetického výdeje Slunce.

Velikost vírů se pohybuje od přibližně 20 do téměř 200 kilometrů . A zdá se, že jsou na slunečním povrchu prakticky všudypřítomné – nejde o ojedinělé poruchy . To naznačuje, že KHI je pro Slunce základním a neustále probíhajícím procesem, nikoli vzácnou událostí.

Proč je tento objev důležitý

První přímý důkaz KHI na povrchu Slunce

Kelvin-Helmholtzova nestabilita je jev z oblasti dynamiky tekutin, ke kterému dochází, když dvě vrstvy tekutiny kloužou po sobě rozdílnou rychlostí. Dosud byla známa jen z teorie a počítačových simulací. Snímky z DKIST poskytly první pozorovací potvrzení, že tento proces aktivně probublává na viditelném povrchu Slunce . Pozorování byla ověřena pomocí nejmodernějších numerických simulací, které potvrdily, že simulované předpovědi KHI na Slunci odpovídají skutečným datům .

Nový mechanismus přenosu energie

Tyto víry představují mechanismus, jakým může kinetická a magnetická energie přecházet z velkých konvekčních pohybů (granulí) do mnohem menších měřítek, kde se může rozptýlit ve formě tepla . To přímo souvisí se záhadou ohřevu korony – proč je korona o miliony stupňů žhavější než fotosféra pod ní. KHI by mohla být chybějícím článkem v tom, jak se energie přenáší ze slunečního povrchu do jeho atmosféry.

Potenciální spouštěč výbušné sluneční aktivity

Víry by mohly pomoci vysvětlit, jak se energie hromadí a destabilizuje magnetické siločáry, což vede k magnetické rekonexi, slunečním erupcím a výronům koronální hmoty . Zamotáváním a kroucením magnetických siločar na hranicích granulí by KHI mohla být dříve skrytým katalyzátorem těch nejenergetičtějších slunečních výbuchů . To má přímý dopad na předpovídání kosmického počasí.

Potvrzení modelů ve vysokém rozlišení

Těsná shoda mezi pozorováními z DKIST a počítačovými simulacemi posiluje teoretický rámec používaný pro modelování sluneční magnetohydrodynamiky. To znamená, že vědci nyní mohou svým modelům při předpovídání chování Slunce důvěřovat více než kdy dříve .

Co bude s dalekohledem Inouye dál?

Snímky byly pořízeny pomocí FastCam, vysokorychlostního fotometrického zobrazovače, během pouhých několika minut pozorování, než oblačnost přinutila uzavřít kryt dalekohledu . Skutečnost, že tak zásadní objev vzešel z tak krátkého pozorovacího okna, vzbuzuje u vědců nadšení z toho, co přinesou systematická pozorování. DKIST, nejvýkonnější sluneční dalekohled na světě, bude i nadále poskytovat bezprecedentní pohledy na Slunce a přinášet nové poznatky o složité fyzice naší nejbližší hvězdy.