Teleskop Daniela K. Inouyeho na Maui odhalil miniaturní víry na Slunci. Jde o průlom v poznání sluneční fyziky

Nové snímky přinesly dosud nevídaný detail slunečního povrchu

Vědcům se podařilo zachytit jev, který byl dosud známý převážně z teoretických modelů. Díky datům ze slunečního teleskopu Daniela K. Inouyeho, který provozuje americká Národní sluneční observatoř (NSO), poprvé jednoznačně identifikovali drobné vírové struktury na povrchu Slunce. Mimořádné rozlišení přístroje s hlavním zrcadlem o průměru čtyř metrů umožnilo sledovat jemné procesy odehrávající se v magneticky aktivních oblastech.

Podle NSO je detailní pozorování těchto útvarů klíčové pro pochopení dynamiky kosmického počasí, které ovlivňuje i Zemi. Zachycení vírů v tak malém měřítku bylo po desetiletí mimo možnosti dostupných přístrojů.

První jasný důkaz Kelvinovy–Helmholtzovy nestability na Slunci

Miniaturní sluneční víry vznikají na rozhraních oblastí se silným magnetickým polem, kde se horké plazma neustále promíchává. Právě zde vědci pozorovali drobné, rychle se měnící útvary, které představují první jednoznačný důkaz Kelvinovy–Helmholtzovy nestability přímo na povrchu Slunce.

Malé víry mohou spouštět velké události

Kelvinova–Helmholtzova nestabilita se objevuje tam, kde se dvě vrstvy plynu nebo kapaliny pohybují rozdílnou rychlostí. Na jejich rozhraní vznikají vlny, které se mohou postupně přeměnit ve víry. U Slunce bylo přímé zachycení těchto struktur dlouho nemožné - jsou extrémně malé a mění se během okamžiků.

Nová pozorování ukázala, že na slunečním povrchu se mohou objevovat desítky takových útvarů, zejména na okrajích magnetických oblastí. Podle vědců mohou tyto procesy přispívat k tomu, jak Slunce uvolňuje energii. Pohyby plazmatu mohou postupně „zamotávat“ magnetické pole, které se dostává do napjatého stavu a akumuluje energii. Po překročení určité meze se magnetické siločáry mohou náhle přeskupit a energii uvolnit.

Takový mechanismus může hrát roli při vzniku slunečních erupcí, při nichž Slunce vyvrhuje do vesmíru obrovské množství plazmatu. Dopady pak pocítí i Země - kosmické počasí může narušovat družice, GPS navigaci, rádiové spojení i elektrické sítě.

Teleskop na Maui přináší nové možnosti výzkumu

Klíčovou roli v tomto výzkumu hraje sluneční teleskop Daniela K. Inouyeho, který NSO vybudovala na havajském ostrově Maui. Jeho vysoké rozlišení umožňuje sledovat procesy, které byly dosud mimo dosah pozorovacích metod.

Střípek do skládačky záhady ohřevu koróny

Objev může pomoci také s vysvětlením, proč má vnější atmosféra Slunce - koróna - teplotu přesahující milion stupňů, zatímco povrch je mnohem chladnější. Kelvinova–Helmholtzova nestabilita je podle vědců jedním z mechanismů, které mohou k ohřevu koróny přispívat.

Simulace potvrdily pozorování

Samotné snímky by nestačily. Vědci proto porovnali pozorování s detailními počítačovými simulacemi sluneční atmosféry. Výsledek byl přesný: vírové struktury se objevily jak na reálných záběrech, tak v simulacích.

Výzkumný tým nyní plánuje využít algoritmy, které dokážou v rozsáhlých datových souborech automaticky vyhledávat další podobné útvary. Cílem je zjistit, jak často víry vznikají, kolik energie přenášejí a jak významně se podílejí na sluneční aktivitě, která může ovlivňovat technologie na Zemi.