Granica Słońca zmienia kształt wraz z cyklem aktywności. Nowe dane mają pomóc lepiej rozumieć pogodę kosmiczną.
Słońce ma miejsce, w którym kończy się jego magnetyczna władza nad własną materią. Za tą linią wiatr słoneczny i plazma przestają być zawracane przez fale magnetyczne i pełną parą ruszają w kosmos. Zespół astronomów stworzył właśnie pierwszą ciągłą mapę tej granicy, składając ją z bliskich pomiarów sondy Parker Solar Probe.
Tam, gdzie kończy się Słońce, a zaczyna wiatr słoneczny
Opracowana przez astronomów z Harvardu mapa dotyczy granicy w słonecznej atmosferze, którą badacze traktują jak praktyczną krawędź korony. Jak czytamy w opublikowanym przez badaczy artykule, jest to obszar pełen plazmy, fal magnetycznych i porywistego wiatru słonecznego, czyli strumienia naładowanych cząstek uciekających w przestrzeń kosmiczną.
W pewnym momencie w atmosferze Słońca wiatr słoneczny przyspiesza tak bardzo, iż przekracza prędkość, z jaką mogą się w nim poruszać fale magnetyczne. To graniczny punkt, który noso nazwę Alfvéna. Najprościej mówiąc, jest to próg, w którym wiatr słoneczny przyspiesza do prędkości większej niż prędkość fal magnetycznych rozchodzących się w plazmie. A skoro fale nie są już w stanie dogonić strumienia, pole magnetyczne traci możliwość skutecznego hamowania materii. Od tego momentu to, co ucieka, ma otwartą drogę w przestrzeń międzyplanetarną.
Sonda dostarczyła brakującego elementu układanki
Przez lata naukowcy mogli tę granicę jedynie wyliczać na podstawie danych zbieranych z bardzo dużych odległości. Brakowało jednak najważniejszego, a mianowicie możliwości sprawdzenia przewidywań na miejscu. Sonda Parker Solar Probe od 2021 r. regularnie dostarcza pomiarów związanych z tą strefą, schodząc bardzo głęboko w słoneczną atmosferę. Na tych danych zbudowano ciągłe mapy 2D, a potem dopracowano je kolejnymi zbliżeniami. Wykorzystano też informacje z wcześniejszych misji i obserwacji, które wcześniej pozwalały jedynie szacować przebieg granicy.
Jedna z rzeczy, które udało się dzięki mapie lepiej uchwycić, to związek z cyklem aktywności Słońca. Badacze od dawna podejrzewali, iż w miarę zmian aktywności ta granica nie tylko się przesuwa, ale też staje się bardziej nierówna. Teraz mają na to bezpośredni dowód: kształt i wysokość powierzchni Alfvéna mogą się zwiększać, a sama granica wygląda na coraz bardziej kolczastą w trakcie cyklu. Naukowcy czekają w tej chwili na kolejne minimum aktywności, opisywane jako spodziewane w okolicach 2036 r.
No dobra, ale po co nam adekwatnie ta mapa?
Opracowana przez naukowców mapa to tak naprawdę narzędzie do zrozumienia zasad panujących na koronie słonecznej i jej turbulencji, a więc zjawisk, które ostatecznie przekładają się na pogodę kosmiczną, zdolną zaburzać ziemskie pole magnetyczne. Badacze podkreślają też szerszy sens: jeżeli umiemy opisać taką granicę u Słońca, podobne podejście może pomóc badać atmosfery innych gwiazd i to, jak ich zachowanie wpływa na warunki na orbitujących planetach, włącznie z pytaniem o ich potencjalną zdatność do życia.
Najważniejszy w tym odkryciu jest fakt, iż po raz pierwszy dało się tę granicę narysować w sposób ciągły i sprawdzalny. Słońce wciąż potrafi zaskakiwać, ale od dzisiaj jeden z jego kluczowych progów przestaje być domysłem, a staje się mapą. I to dosłownie.
*Grafika wprowadzająca wygenerowana przez AI
