Nanoflerek fűtik a napkoronát?

968

A Nap atmoszférájának külső része, a napkorona a felszín felett nagy magasságban feszülő gázhurkok együttese. Ezek a hurkok kisebb, egyedi mágneses szálak kötegeiből állnak, s hőmérsékletük eléri a millió fokot, holott a felszín, a fotoszféra hőmérséklete mindössze 5700 K körüli. A jelentős eltérés magyarázata, a napkorona fűtési mechanizmusának feltárása régóta foglalkoztatja a napfizikusokat. Az egyik magyarázat az ún. Alfvén-hullámok általi energiatranszporton alapul, ezen a területen magyar kutatók is jelentős eredményeket értek el. A japán Hinode mesterséges hold új észlelései alapján a mágneses erővonalkötegekben megjelenő kicsi, de gyorsan lezajló energiakitörések, az ún. nanoflerek lehetnek felelősek az alacsonyabban fekvő fotoszférához viszonyított óriási hőmérsékletért.

Egy aktív terület a Napon a Hinode műhold röntgenteleszkópjának felvételén.
[NASA]

Az új eredményekről James Klimchuk (Goddard Space Flight Center’s Solar Physics Laboratory, Greenbelt) számolt be az IAU (Nemzetközi Csillagászati Unió) közgyűlésén Rio de Janeiro-ban. Klimchuk rámutatott arra, hogy a koronahurkok a napkorona alapvető építőelemei, melyek alakját a mágneses tér határozza meg, ami egyben irányítja is a forró plazmát. A nanoflerek energiájának is a mágneses tér a forrása. Az elképzelések szerint a mágneses térben felhalmozódott energia akkor szabadul fel, amikor a mozgó töltések által képviselt elektromos áramok ívei instabillá válnak.

A napfizikusok korábban úgy gondolták, hogy a napkorona magas hőmérsékletét valamilyen folyamatosan működő fűtési mechanizmus magyarázhatja. A koronahurkok hossza és hőmérséklete alapján azonban ehhez alacsonyabb sűrűség lenne szükséges, mint amit az új észlelések adnak ezen objektumokra. A nanoflerek mint alternatív magyarázat segítségével ugyanakkor az észlelt magasabb sűrűség is alátámasztható.

A hamisszínes hőmérsékleti térkép az AR10923 jelű, a napkorong középpontjának közelében észlelt aktív területet mutatja. A kék szín 10 millió fokhoz közeli hőmérsékletű plazmát jelöl.
[Reale és tsai]

Az észlelési eredményeket elméleti modellek is alátámasztják. Klimchuk és munkatársai szimulálták az energiakitöréseket, illetve azt, hogy a hurkok különböző műszereken keresztül milyen képet mutatnának. A modelljük teszteléséhez a Hinode röntgenteleszkópját (XRT) és extrém ultraibolya képalkotó spektrométerét (EIS) használták, melyek 10, illetve 5 millió fokos plazmahőmérsékletet jeleztek. Klimchuk szerint ilyen magas hőmérsékletet csak nagyon impulzív kitörések okozhatnak.

A rendkívül magas hőmérsékletű plazma azonban nagyon gyorsan hűl a hideg felszín felé áramló hő okozta energiavesztés miatt. Ez az alacsonyabban lévő gázt körülbelül 1 millió fokosra fűti, s ez a felmelegedett, fölfele táguló koronakomponens az, amit hosszú évek óta észlelünk. Klimchuk és munkatársai szerint tehát a napkorona magas hőmérsékletéért a Hinode észlelései által felfedett szuperforró, lefele áramló plazmából származó energia felelős, melyet viszont a nanoflerek fűtenek fel több millió fokos hőmérsékletre. A megfigyelések azt is megerősítik, hogy a nanofler-tevékenység a Nap aktív területein mindenhol gyakori. A jelenség további részleteit a NASA Solar Dynamics Observatory műholdja tárhatja fel, melyet 2009. novemberében terveznek felbocsátani.

Forrás:

Hozzászólás

hozzászólás