Miniaturowe dżety mogą zasilać wiatr słoneczny

Wiatr słoneczny to strumień cząstek wypływających ze Słońca i poruszających się przez Układ Słoneczny. W jaki sposób wiatr słoneczny jest rozgrzewany i przyspieszany? Naukowcy zastanawiają się nad tym już od 60 lat. Najnowsze obserwacje z różnych obserwatoriów kosmicznych i naziemnych pokazują, że wiatr słoneczny może być w istotnym stopniu zasilany przez dżety o niewielkiej skali, nazwane w języku angielskim „jetlets”, co można przetłumaczyć np. jako „dżeciki”, albo „minidżety” (w astronomii określenie „dżet” oznacza strumień materii wyrzucany w pewnych warunkach przez gwiazdy lub galaktyki). Dzieje się to u podstawy korony słonecznej, która stanowi górną część atmosfery Słońca.

„Nowe dane pokazują nam, w jaki sposób wiatr słoneczny zaczyna się u swojego źródła. Widać, że przepływ wiatru słonecznego narasta od maleńkich dżetów plazmy o temperaturze miliona stopni na całej podstawie korony słonecznej” - tłumaczy Nour Raouafi, naukowiec z Johns Hopkins Applied Physics Laboratory (APL) w Laurel (USA, Maryland), zaangażowany w projekt Parker Solar Probe i kierujący opisywanymi badaniami.

Badacz wskazuje, że będzie to miało olbrzymi wpływ na zrozumienie rozgrzewania i przyspieszania plazmy koronalnej i wiatru słonecznego. Zrozumienie wiatru słonecznego jest kluczowe w dokładnym zrozumieniu Układu Słonecznego i innych miejsc we Wszechświecie. W poznanie tego zagadnienia wpisuje się misja sondy kosmicznej Parker Solar Probe, która jako pierwsza jest przeznaczona m.in. do wykonania pomiarów bezpośrednio w koronie słonecznej. Sonda została wystrzelona przez NASA w 2018 roku.

Do najnowszych badań, oprócz wyników z sondy Parker Solar Probe, użyto też danych z innych obserwatoriów kosmicznych i naziemnych, m.in. Solar Dynamics Observatory (SDO), GOES-R/SUVI, Goode Solar Telescope w Big Bear Solar Observatory w Kalifornii (USA).

Miniaturowe dżety po raz pierwszy zaobserwowano ponad dekadę temu. Wiadomo, że są tworzone na skutek procesu zwanego rekoneksją magnetyczną, który zachodzi, gdy następuje szybka zmiana układu linii sił pola magnetycznego. Rekoneksja magnetyczna jest powszechnym procesem w plazmie i zachodzi w różnych miejscach w kosmosie, od Słońca po okolice czarnych dziur. W przypadku korony słonecznej rekoneksja magnetyczna tworzy krótkotrwałe dżety plazmy, które przekazują energię i materię do górnej części korony, która potem ucieka w przestrzeń kosmiczną w formie wiatru słonecznego.

Miniaturowe dżety występują w dolnej części słonecznej atmosfery na całym Słońcu. Mogą więc być źródłem ciągłego wiatru słonecznego, w przeciwieństwie do innych zjawisk, które nasilają się lub słabną z 11-letnim cyklem aktywności słonecznej, takich jak rozbłyski słoneczne czy koronalne wyrzuty masy.

Koncepcja wiatru słonecznego została zaproponowana pod koniec lat 50. ubiegłego wieku przez amerykańskiego astronoma Eugene Parkera (1927-2022), na którego cześć nazwano sondę kosmiczną badającą obecnie Słońce. W 1988 roku Parker zaproponował, że korona słoneczna może być rozgrzewana przez „nanorozbłyski” (ang. „nanoflares”), malutkie eksplozje w słonecznej atmosferze. Hipoteza ta stała się wiodącą kandydatką w wyjaśnieniu rozgrzewania i przyspieszania wiatru słonecznego.

„Małe zdarzenia rekoneksji, które obserwowaliśmy, są w pewnym sensie tym, co Eugene Parker proponował ponad 30 lat temu” wskazał Nour Raouafi.

Naukowcy będą prowadzić dalsze obserwacje, aby potwierdzić, czy miniaturowe dżety są głównym źródłem wiatru słonecznego. (PAP)

cza/ zan/