Najwyraźniejsze dotychczas zdjęcia atmosfery Słońca ukazują deszcz koronalny i tańczącą plazmę

Nowe zdjęcia powierzchni Słońca i jego korony o najwyższej rozdzielczości, jaką kiedykolwiek zrobiono, pomogą naukowcom rozwiązać zagadki dotyczące tego, jak rozwijają się burze na Słońcu. Może to poprawić prognozy pogody kosmicznej i pomóc zapobiec zakłóceniom w technologii na Ziemi.

Zdjęcia stanowią część niedawnego badania opublikowanego w czasopiśmie Nature Astronomy.

Każdy, kto widział całkowite zaćmienie Słońca, był świadkiem świecącego halo wokół naszej gwiazdy, znanego jako korona. Ta otoczka niezwykle gorącego gazu rozciąga się na miliony kilometrów w przestrzeń kosmiczną i to właśnie tam dochodzi do gwałtownych erupcji. Te wybuchy naładowanego elektrycznie gazu mogą zdmuchnąć Słońce i dotrzeć aż do Ziemi, wpływając na satelity i sieci energetyczne .

To tuszuje jedną z największych tajemnic słońca. Naukowcy nie byli w stanie w pełni zrozumieć, dlaczego korona może być wielokrotnie gorętsza niż powierzchnia samego słońca. Coś pompuje energię do atmosfery słońca. Jednym z problemów był brak obserwacji korony u jej podstawy, gdzie spotyka się z powierzchnią i gdzie rozpoczyna się gwałtowna aktywność. Natura zapewnia krótkie przebłyski podczas zaćmień słońca, gdy księżyc zakrywa jasną powierzchnię słońca, pozwalając słabszej koronie przeświecać, ale ciągłe obserwacje były trudniejsze.

Teleskopy na Ziemi próbujące badać pogodę na słońcu zostały utrudnione przez naszą własną pogodę. Turbulencje w naszej atmosferze rozmywają obrazy przez ten sam efekt, który powoduje, że gwiazdy migoczą w nocy.

Teraz jednak nowa optyka adaptacyjna na 1,6-metrowym Goode Solar Telescope w Kalifornii zmniejszyła efekt migotania naszej atmosfery o współczynnik dziesięciokrotny. Ta poprawa pozwala nam zobaczyć cechy w rozdzielczości 63 kilometrów, co jest bliżej niż kiedykolwiek wcześniej. Sztuczka polegała na elastycznym lustrze, które zmienia kształt 2200 razy na sekundę, kompensując i korygując zniekształcenia atmosferyczne w miarę ich występowania.

Zaowocowało to uzyskaniem obrazów i filmów o najwyższej rozdzielczości, jakie kiedykolwiek stworzono, przedstawiających granicę między powierzchnią Słońca a koroną.

ZOBACZ | Co ujawniają najwyraźniejsze zdjęcia korony słonecznej:

Oszałamiająco piękne obrazy ukazują coś, co wygląda jak puszysta powierzchnia na słońcu z gigantycznymi pętlami materiału wznoszącymi się w górę, pozornie tańczącymi i skręcającymi się z polem magnetycznym słońca. Tymczasem chłodniejsze krople koronalne, które mogą być węższe niż 20 kilometrów szerokości, spadają z powrotem. Obserwacje pokazują również coś, czego naukowcy nigdy wcześniej nie widzieli: strumień plazmy, który nazywają „plazmoidem”, poruszający się po powierzchni słońca z prędkością 100 kilometrów na sekundę.

To region, w którym rozbłyski słoneczne i wyrzuty masy koronalnej wytwarzają gigantyczne bryły naładowanego elektrycznie materiału, wielokrotnie większe od Ziemi, które odrywają się od Słońca i uderzają w pole magnetyczne naszej planety. Rezultatem są piękne światła północne i południowe, ale także szkodliwy wpływ na elektronikę w satelitach i przepięcia w sieciach elektrycznych powodujące przerwy w dostawie prądu.

Dramatycznym przykładem tego efektu był rok 1989, kiedy wyrzut masy koronalnej spowodował wyłączenie sieci energetycznej w Quebecu, co spowodowało, że większość prowincji pogrążyła się w ciemności na dziewięć godzin. Od tego czasu systemy energetyczne zostały zabezpieczone przed takimi zdarzeniami, ale przy większym uzależnieniu od satelitów GPS systemy nawigacyjne nadal mogą zostać przerwane. Nawet astronauci na Międzynarodowej Stacji Kosmicznej muszą szukać schronienia w swoich statkach kosmicznych, aby uniknąć szkodliwych skutków promieniowania rozbłysków słonecznych. Przyszli astronauci na Księżycu będą narażeni na podobne zagrożenia ze strony burz słonecznych.

Przewidywanie gwałtownych zjawisk słonecznych jest trudne, ponieważ powierzchnia Słońca jest skomplikowanym, gwałtownym miejscem, które ciągle się zmienia, częściowo z powodu faktu, że równik naszej gwiazdy obraca się szybciej niż bieguny. Powoduje to turbulencje w gorących gazach i skręca silne pole magnetyczne w pętle, które mogą pękać, uwalniając materiał w przestrzeń. Słońce przechodzi również przez cykle co 11 lat, w których aktywność słoneczna wzrasta i maleje. Obecnie znajdujemy się w okresie maksimum słonecznego, więc monitorowanie jego aktywności jest ważne.

Te nowe soczewki korekcyjne, które można również zamontować w innych teleskopach słonecznych, pozwolą naukowcom zagłębić się w tajemnicę, dlaczego korona jest tak gorąca i skąd pochodzą zaburzenia słoneczne. Może to poprawić prognozy pogody kosmicznej, dzięki czemu ostrzeżenia będą mogły być wydawane wcześniej.

Podobnie jak w przypadku pogody na Ziemi, dokładna długoterminowa prognoza pogody może być kluczowa. Miejmy nadzieję, że dzięki temu będziemy mogli wyraźniej zobaczyć nadchodzącą pogodę kosmiczną.