מערבולות זעירות על פני השמש פותרות תעלומה בת 60 שנה

מה התמונות מגלות

התמונות פורצות הדרך מציגות את הפוטוספירה, פני השטח הנראים של השמש, מכוסה בדוגמאות דמויות מערבולת. מערבולות אלה מזכירות את המערבולות הסוערות הנראות מדי פעם בעננים על פני כדור הארץ, או אפילו את השמיים המסתחררים בציור 'ליל כוכבים' של ואן גוך . ההבדל המהותי: אלה אינן סתם דוגמאות אטמוספיריות, אלא מבני פלזמה מגנטיים שעשויים לשאת השלכות עמוכות על הבנת תפוקת האנרגיה של השמש.

המערבולות נעות בגודלן בין כ-20 קילומטרים לכמעט 200 קילומטרים רוחב . נראה שהן כמעט בכל מקום על פני השמש, ולא הפרעות מבודדות . דבר זה מצביע על כך ש-KHI הוא תהליך בסיסי ומתמשך על השמש, ולא אירוע נדיר.

מדוע התגלית הזו חשובה

עדות ישירה ראשונה ל-KHI על פני השמש

חוסר יציבות קלווין-הלמהולץ היא תופעה דינמית-נוזלית המתרחשת כאשר שתי שכבות של נוזל גולשות זו על פני זו במהירויות שונות. עד כה, היא הוסקה רק מתיאוריה וסימולציות, עד שתמונות ה-DKIST סיפקו את האישור התצפיתי הראשון לכך שתהליך זה פועל באופן פעיל על פני השטח הנראים של השמש . התצפיות אושרו באמצעות סימולציות מספריות מתקדמות, שאישרו כי התחזיות המדומות של KHI על השמש תואמות לנתונים האמיתיים .

מנגנון העברת אנרגיה חדש

המערבולות מייצגות מנגנון שבאמצעותו אנרגיה קינטית ומגנטית יכולה לעבור מתנועות הסעה בקנה מידה גדול (גרנולות) לקנה מידה קטן בהרבה, שם היא יכולה להתפזר כחום . הדבר רלוונטי ישירות לתעלומת חימום העטרה - החידה מדוע העטרה חמה במיליוני מעלות מהפוטוספירה שמתחתיה. KHI עשוי להיות החוליה החסרה בהעברת האנרגיה מפני השטח של השמש לאטמוספירה שלה.

טריגר פוטנציאלי לפעילות שמש נפיצה

המערבולות עשויות לסייע להסביר כיצד אנרגיה מצטברת ומערערת את יציבות קווי השדה המגנטי, מה שמוביל לחיבור מחדש מגנטי, התפרצויות שמש ופליטות מסה עטרתית . על ידי סיבוך ופיתול של קווי שדה מגנטי בגבולות גרנולריים, KHI עשוי להיות זרז נסתר בעבר להתפרצויות האנרגטיות ביותר של השמש . לדבר זה יש השלכות ישירות על חיזוי מזג האוויר בחלל.

אימות של מודלים סולאריים ברזולוציה גבוהה

ההתאמה הקרובה בין תצפיות DKIST לבין סימולציות מחשב מחזקת את המסגרת התיאורטית המשמשת למודל של מגנטוהידרודינמיקה סולארית. משמעות הדבר היא שמדענים יכולים לסמוך על המודלים שלהם יותר מאי פעם בעת חיזוי התנהגות השמש .

מה הלאה עבור טלסקופ השמש אינויה

התמונות צולמו באמצעות FastCam, מכשיר הדמיה פוטומטרי במהירות גבוהה, במהלך דקות ספורות של זמן תצפית לפני שעננים אילצו את סגירת מכסה העדשה של הטלסקופ . העובדה שתגלית כה משמעותית יצאה מחלון תצפית קצר מרגשת חוקרים לגבי מה שתצפיות שיטתיות יגלו. ה-DKIST, טלסקופ השמש החזק בעולם, צפוי להמשיך ולהפיק תצוגות חסרות תקדים של השמש, ולהציע תובנות חדשות על הפיזיקה המורכבת של הכוכב הקרוב אלינו.