Kiderítették, mi melegíti fel a Nap légkörét

2018.03.06. 11:23

Bizonyítékot találtak arra, hogy a Nap légkörét plazmahullámok melegítik fel.

A kérdés évtizedek óta foglalkoztatja a kutatókat. Az Osztrák Tudományos Akadémia grazi Űrkutató Intézete (IWF) részvételével zajlott tanulmány eredményeit a tudósok a Nature Physics című tudományos lapban mutatták be. Bár a Nap felszíne, a fotoszféra "mindössze" néhány ezer Celsius-fokos, felső légköre, vagyis a koronája az egymillió fokot is eléri. Eddig nem találtak egyértelmű magyarázatot arra, hogyan melegszik fel a korona plazmája.

Mik azok az Alfven-hullámok?

Ahhoz, hogy a korona vékony gázrétege tovább forrósodjon, alapvetően nem szükséges sok energia, nem tisztázott azonban maga a mechanizmus, amely révén az energia a koronába pumpálódik és szétterjed. A szakértők régóta feltételezik, hogy ezért a folyamatért az úgynevezett Alfven-hullámok felelősek. A Hannes Alfvén Nobel-díjas svéd fizikusról elnevezett plazmahullámok a mágneses mezővonalak ingadozásai révén keletkeznek, és egyes elméletek szerint a hőt a korona elektromosan töltött részecskéinek továbbítják.

Bár az Alfvén-hullámok már több mint fél évszázada játszanak fontos szerepet a plazmafizikában és az asztrofizikában, igazolásuk közvetlenül a Nap légkörében nehézségekbe ütközik - közölte a Samuel D. T. Grant, a Queensben lévő Belfasti Egyetem Asztrofizikai Kutatóközpontjának munkatársa vezette nemzetközi kutatócsoport. Grant és kollégái, többek között a northeidge-i Kaliforniai Állami Egyetem és az IWF szakértői szolgáltatták az első bizonyítékát annak, hogy az Alfvén-hullámok a fotoszféra és a korona közötti átmeneti réteg, a kromoszféra plazmáját lökéshullámfrontok kialakításával melegítik fel.

Forrás: NASA/SDO/AIA/Goddard Space Flight Center

A napfolt megfigyelése során szerezték meg a döntő bizonyítékot

A bizonyítékot egy 2014-es napfolt nagy felbontású, szimultán megfigyelése alapján szerezték meg a NASA Dunn napteleszkópja és a Solar Dynamics Observatory műholdja segítségével. Teimuraz Zaqarashvili, az IWF kutatója és a tanulmány társszerzője szerint a hullám kiterjedésekor megfigyelt erőteljes hőmérsékletemelkedés volt az energiaátalakulás döntő erejű bizonyítéka.

Az Alfvén-lökéshullámok megfigyelése megoldotta a koronaplazma felforrósodásának rejtélyét" - foglalta össze a kutató. A jelenleg a Haleakala hawaii vulkánon építés alatt álló amerikai Daniel K. Inouye napteleszkóp (DKIST) tovább segíthet majd a lökéshullámok finomszerkezetének meghatározásában. A kutatók remélik, hogy a tervezett Solar Orbiter misszió is újabb ismeretekkel szolgál. Az Európai Űrügynökség (ESA) missziója a Napot és a hélioszférát, vagyis a napszelet figyeli majd meg mintegy 45 naprádiusznyi távolságból.