Strumienie plazmy i specyficzne „krople deszczu”. To widać na zdjęciu zewnętrznej atmosfery Słońca

Spis treści:

1. Obserwacje kosmiczne i naziemne
2. Deszcz słonecznej plazmy
3. Bardzo szczegółowe obserwacje

Korona słoneczna to zewnętrzna i najrzadsza warstwa atmosfery Słońca. Rozciąga się miliony kilometrów w przestrzeń. Ma wyjątkowo wysoką temperaturę, której wartości dochodzą nawet do kilku milionów stopni Celsjusza. Korona słoneczna jest znacznie gorętsza niż powierzchnia Słońca. Można ją obserwować podczas całkowitego zaćmienia Słońca jako jasną, białą poświatę wokół tarczy słonecznej.

Inną metodą obserwacji są tzw. koronografy – urządzenia przesłaniające tarczę Słońca. Najdłuższy z nich, mierzący około 150 metrów koronograf misji kosmicznej Europejskiej Agencji Kosmicznej Proba-3 już przesyła na Ziemię dane. Pierwsze wykonane przez niego zdjęcia korony słonecznej zostaną upublicznione za kilka tygodni. Proba-3 operuje w kosmosie, dzięki czemu zbierane przez nią dane nie będą narażone na zniekształcenia wywołane wpływem atmosfery ziemskiej, szczególnie unoszącej się w niej pary wodnej.

Obserwacje kosmiczne i naziemne

Ale okazuje się, że nawet ziemskie koronografy mogą poradzić sobie z tym problemem dzięki przełomowemu i zaawansowanemu systemowi optyki adaptacyjnej o nazwie Cona. System ten został zainstalowany w 1,6-metrowym teleskopie słonecznym Goode (GST), obsługiwanym przez Centrum Badań Słoneczno-Ziemskich (CSTR) NJIT w Obserwatorium Słonecznym Big Bear (BBSO) w Kalifornii. Dzięki niemu naukowcy uzyskali dostęp do niespotykanych dotąd obrazów Słońca.

Wśród nich są najostrzejsze jak dotąd obrazy korony słonecznej, od kaskadowego deszczu koronalnego po nigdy wcześniej niewidziany strumień plazmy. Filmy z tych zdarzeń zostały sztucznie pokolorowane, aby pokazać światło wodoru alfa emitowane przez plazmę. Ciemniejszy kolor oznacza jaśniejsze światło. Uchwycona w szczegółach korona słoneczna wygląda na puszystą, z wysokimi strukturami plazmy tańczącymi i skręcającymi się.

Deszcz słonecznej plazmy

Badaczom udało się również zarejestrować najostrzejszy jak dotąd obraz tzw. deszczu koronalnego. Powstaje, gdy gorąca plazma w koronie słonecznej ochładza się i kondensuje. Podobnie jak krople deszczu na Ziemi, grawitacja przyciąga deszcz koronalny ku powierzchni Słońca. Jednak w przeciwieństwie do deszczu na Ziemi, nie spada on w dół po najkrótszej ścieżce. Plazma jest naładowana elektrycznie, więc podąża wzdłuż linii pola magnetycznego Słońca, tworząc łuki i pętle, gdy spada z powrotem na powierzchnię Słońca. Widoczne na filmie drobne nitki deszczu koronalnego mają w rzeczywistości szerokość około 20 kilometrów.

Najnowsze obserwacje ujawniają również nie zarejestrowaną dotąd cechę – szybkie tworzenie się i zapadanie się drobnoziarnistego strumienia plazmy, zwanego plazmoidem. Film poklatkowy pokazuje plazmoid wijący się po powierzchni Słońca z prędkością prawie 100 kilometrów na sekundę. Jest to prawdopodobnie pierwszy przypadek zaobserwowania tego zjawiska.

Bardzo szczegółowe obserwacje

– Są to zdecydowanie najbardziej szczegółowe obserwacje tego rodzaju, pokazujące cechy, które nie były wcześniej obserwowane. Nie jest do końca jasne, czym one są – napisał w oświadczeniu Vasyl Yurchyshyn, współautor badania. Na zarejestrowanych obrazach można też dostrzec tzw. protuberancje słoneczne, czyli duże pętle plazmy – gorącego gazu złożonego głównie z wodoru i helu. Są one zakotwiczone do powierzchni Słońca w fotosferze, najbardziej wewnętrznej widocznej warstwie atmosfery słonecznej, i sięgają daleko w koronę słoneczną. Jednak naukowcy nie ustalili jeszcze dokładnie, w jaki sposób powstają.

Te najostrzejsze do tej pory obrazy pomagają badaczom w zrozumieniu erupcji filamentów i koronalnych wyrzutów masy – potężnych wybuchów plazmy, które napędzają pogodę kosmiczną, zakłócają działanie technologii i rozświetlają niebo spektakularnymi zorzami polarnymi. Zbliżą nas również do rozwiązania zagadkowego fenomenu, czyli powodu, dla którego korona jest o miliony stopni cieplejsza niż powierzchnia Słońca.

– Nowy system optyki adaptacyjnej korony wypełnia tę wieloletnią lukę i dostarcza obrazy cech korony w rozdzielczości 63 kilometrów – teoretycznej granicy 1,6-metrowego teleskopu słonecznego Goode – napisał w oświadczeniu Thomas Rimmele, główny technolog Narodowego Obserwatorium Słonecznego. Być może uda się wprowadzić tę technologię do jeszcze większych teleskopów, w tym 4-metrowego teleskopu słonecznego Daniela K. Inouye na Hawajach. To pozwoli na jeszcze dokładniejsze przyjrzenie się zewnętrznym warstwom Słońca. Zdaniem uczonych, może to być początek nowej ery w astronomii słonecznej.

Źródło: Space.com

Nasza autorka

Ewelina Zambrzycka-Kościelnicka

Dziennikarka i redaktorka zajmująca się tematyką popularnonaukową. Pisze przede wszystkim o eksploracji kosmosu, astronomii i historii. Związana z Centrum Badań Kosmicznych PAN oraz magazynami portali Gazeta.pl i Wp.pl. Ambasadorka Śląskiego Festiwalu Nauki. Współautorka książek „Człowiek istota kosmiczna”, „Kosmiczne wyzwania” i „Odważ się robić wielkie rzeczy”.