Surf je hore na slnku! Naše najobľúbenejšie kozmické lode, Solar Dynamics Observatory (SDO), zachytili presvedčivé dôkazy o klasických „surferských vlnách“ v slnečnej atmosfére. Pozorovanie týchto vĺn nám pomôže pochopiť, ako sa energia pohybuje v slnečnej atmosfére, známej ako koróna, a možno dokonca pomôže solárnym fyzikom dokázať predvídať udalosti, ako sú vyhadzovanie koronálnych hmôt.
Rovnako ako surfovacia vlna na Zemi, slnečný náprotivok je tvorený rovnakou mechanikou tekutín - v tomto prípade je to jav známy ako Kelvin-Helmholtzova nestabilita. Keďže vedci vedia, ako tieto druhy vĺn rozptyľujú energiu vo vode, môžu tieto informácie použiť na lepšie pochopenie koróny. To môže zase pomôcť vyriešiť pretrvávajúce tajomstvo, prečo je koróna tisíckrát horúcejšia, ako sa pôvodne očakávalo.
„Jednou z najväčších otázok týkajúcich sa slnečnej koróny je vyhrievací mechanizmus,“ hovorí solárny fyzik Leon Ofman z Goddardovho vesmírneho letového centra NASA, Greenbelt, MD a Katolíckej univerzity vo Washingtone. „Koróna je tisíckrát teplejšia ako viditeľná plocha slnka, ale to, čo ju zahreje, nie je dobre známe. Ľudia tvrdili, že vlny, ako je tento, by mohli spôsobiť turbulencie, ktoré spôsobujú zahrievanie, ale teraz máme priamy dôkaz o vlnách Kelvin-Helmholtz. “
Aj keď sa tieto vlny vyskytujú často v prírode tu na Zemi, nikto ich na Slnku nevidel. Ale to bolo pred SDO.
Ofman a kolegovia zaznamenali tieto vlny v snímkach zhotovených 8. apríla 2010 na niektorých prvých snímkach zachytených na fotoaparáte spoločnosťou SDO, ktorá sa začala minulý rok vo februári a začala zaznamenávať údaje 24. marca 2010. Ofman & team práve uverejnili príspevok v Astrofyzical Journal listy.
K nestabilite Kelvina-Helmholtza dochádza, keď navzájom prúdia dve tekutiny rôznej hustoty alebo rýchlosti. V prípade morských vĺn je to hustá voda a ľahší vzduch. Keď prechádzajú okolo seba, môžu sa mierne vlnky rýchlo zosilniť do obrovských vĺn milovaných surfermi. V prípade slnečnej atmosféry, ktorá je vyrobená z veľmi horúceho a elektricky nabitého plynu nazývaného plazma, tieto dva prúdy pochádzajú z priestoru plazmy, ktorá vybuchuje zo slnečného povrchu, keď prechádza plazmou, ktorá sa nevypúšťa. Rozdiel v rýchlosti a hustote prietoku cez túto hranicu vyvoláva nestabilitu, ktorá sa vlieva.
Na slnku sú obe tekutiny plazmou - rozpínajú sa veľmi horúce nabité plyny - ktoré vzájomne pôsobia. Jeden vybuchuje z povrchu a strieľa okolo druhej plazmy, ktorá sa nevybuchuje. Výsledná turbulencia je tvar vlny Kelvin-Helmholtz.
Erupčná plazma je pravdepodobne spôsobená ejekciou koronálnych hmôt, ako bolo pozorované začiatkom tohto týždňa, keď Slnko násilne poháňa obrovské množstvá vysokorýchlostných plazmových častíc do vesmíru. Vedieť viac o tom, ako je koróna zahrievaná a aké sú podmienky tesne pred formou vĺn KH, by vedcom umožnilo predvídať ďalší CME, čo je dlhodobým cieľom solárnych vedcov.
Ale zistenie presného mechanizmu na zohrievanie koróny pravdepodobne solárne fyziky pravdepodobne nejakú dobu zaneprázdni. Schopnosť SDO zachytiť snímky celého slnka každých 12 sekúnd s takým presným detailom však určite poskytne potrebné údaje.
Zdroj: NASA
Na Twitteri môžete sledovať vedúceho redaktora časopisu Space Magazine Nancy Atkinson: @Nancy_A. Sledujte Space Magazine a získajte najnovšie vesmírne a astronomické správy na Twitteri @universetoday a na Facebooku.
