Megfejtették a Nap egyik legnagyobb rejtélyét

Hatalmas tornádókat fedeztek fel a Napon. Az 1500 kilométeres alakzatokból egyszerre tízezer is létezhet, és ezek pumpálják az energiát az egymillió fokos napkoronába.

Évek kutatómunkája után sikerült azonosítani azokat a folyamatokat a Nap felszíne felett, amelyek az energiát felfelé, a Nap külső légkörébe továbbítják, sokkal hatékonyabban, mint például a sugárzások. A napkoronát ugyanis "valami" felfűti a megfigyelt közel egymillió fokos hőmérsékletre, és erre eddig nem tudták a magyarázatot.

A becslések alapján négyzetméterenként 100-300 watt kell ahhoz, hogy a koronában megfigyelt energikus jelenségek folyamatosan működjenek. A Nature június 28-i számában Sven Wedemeyer-Böhm (Institute of Theoretical Astrophysics, University of Oslo) és kollégái számoltak be az eddig ismeretlen folyamat azonosításáról. A cikk szerzői között szerepel a magyar Erdélyi Róbert is, aki az ELTE Csillagászati Tanszékén dolgozott korábban.

Tornádók a Napon

A szakemberek a Nap felszínét alkotó fotoszféra és a magasan lévő napkorona közötti tartományban, a kromoszférának nevezett rétegben zajló jelenségeket elemezték. A Solar Dynamics Observatory-űrszonda mérései alapján az egyszeresen ionizált kalcium hullámhosszán azonosították a kérdéses folyamatot, és fontos kiegészítő méréseket végeztek az 1 méter átmérőjű, földfelszíni svéd naptávcsővel is.

A kromoszférában és a napkorona alacsony tartományában mágneses örvényeket azonosítottak, amelyekben hevesen pörög a befogott anyag. A tornádókra emlékeztető furcsa alakzatok átmérője 1500 kilométer körüli, felfelé szélesednek, és egy merev testhez hasonlóan forognak. A 2011. május 8-án megfigyelt 14 ilyen mágneses forgószél átlagos élettartama 12-13 perc volt, és hossztengelyük pedig 10-20 fokos szöget zárt be a helyi függőlegeshez képest.

A kutatás keretében megfigyelt különböző "rétegek" a Napon: alul a felszín (a fotoszféra), majd felfelé haladva a kis képeken a kék hátterű, sötét spirális forma egy mágneses tornádó sziluettje a kromoszférában, felülről nézve (NASA)

napkorona: a naplégkör külső tartománya, határa pontosan nem húzható meg, általában a fotoszférától kb. néhány millió km-ig terjedő zónát tekintik koronának. Ritka anyaga a fotoszféra mechanikus és elektromágneses hullámaitól 1-2 millió K-re melegszik, a mágneses tér erővonalai szerint rendeződik, és a nyílt erővonalak mentén napszélként kiáramlik a bolygóközi térbe. Forrás: tudasbazis.csillagaszat.hu

A forgó, elnyúlt képződmények mozgásukat tekintve a földi tornádókra hasonlítanak, és a bennük kavargó mágneses térben továbbított energia felelhet a napkorona felfűtéséért. A becslések alapján egyszerre közel tízezer ilyen örvény táncolhat a Nap felszíne felett, folyamatosan pumpálva az energiát a felszínről felfelé.

Egy tornádó kinézetű alakzat mozgása a Nap felszíne felett 18 órán kereszül június 24-én és 25-én a Solar Dynamics Observatory-űrszonda felvételén (NASA)

Veszélyesek-e a mágneses forgószelek?

A megfigyelés azért fontos, mert segít jobban megérteni, hogyan jut ki csillagunk felszínéről az energia a napkoronába, majd azon keresztül a világűrbe. A koronából folyamatosan kiáramló részecskék együttese, a napszél állandóan bombázza a Földet, amely ellen mágneses terünk véd. Ha alkalmanként túl sok részecske találja el a magnetoszféránkat, azok egy része a mágneses védőpajzs belsejébe jut, és légkörünkben sarki fényt okoz, emellett zavarja a távközlést, veszélyezteti a műholdakat, az űrhajósokat és földfelszíni problémákat is okozhat.

Mindez a legnagyobb robbanások, az úgynevezett koronakitörések részecskefelhőihez kapcsolódik. Ezeknél más folyamatok is felléphetnek, mint a fent említett mágneses tornádók esetében. Azonban a most közölt felismerés közelebb vihet minket a még energikusabb események megértéséhez is.

Aktív jelenségek a Napon, köztük egy forgószélhez hasonló alakzat mozgása (NASA)

A mágneses tornádók közvetlen veszélyt nem jelentenek a Földre, noha óriási energia áramlik bennük felfelé a Nap légkörében. A napszél átlagos részecskeárama ellen megfelelően véd a mágneses tér. Alkalmanként azonban a fenti tornádóktól függetlenül heves robbanások is zajlanak a Napon, és ez járhat kellemetlenségekkel. Noha a jelenlegi napfoltciklus csendesebb, mint amilyeneket az elmúlt időszakban megfigyeltek, a földi elektronikus rendszerek érzékenyebbek lettek, ezért komolyan figyelni kell a Nap aktivitására, különösen a 2013-ra várható napfolt maximumhoz közeledve.