Röntgenkitörésektől hemzseg a Nap felszíne

601

A kifúvások kontinensnyi méretű forró gázcsomókat emelnek fel a napfelszínről, melyek aztán óránként akár több millió kilométeres csúcssebességet is elérhetnek, így jelentős tömeggel járulhatnak hozzá a napszélhez, illetve szerepük lehet a napkorona fűtésében is. Ez utóbbi mechanizmusának tisztázása a napfizika egy régi, máig megoldatlan problémája.

A nagy számban előforduló kifúvásokat a 2006 novemberében, nem sokkal a Hinode felbocsátása után végzett első (tulajdonképpen kalibrációs) megfigyelések feldolgozása közben fedezte fel Jonathan Cirtain (Marshall Space Flight Center) és csoportja egy ún. koronalyukban. Ezek olyan sötétebb területek a napkoronában, ahol a plazma hidegebb és kisebb sűrűségű a környezetében lévőnél.

A Hinode-szonda röntgenteleszkópja által 2007. január 10-én a Nap északi pólusa környékén detektált kifúvások. Animációk: (a) három jet [2,4 MB Qt], (b) sok jet kis felbontásban [4 MB Qt], sok jet nagy felbontásban [26 MB Qt].
[SAO/NASA/JAXA/NAOJ]

Hasonló kifúvásokat már korábban is detektáltak, de közel sem ilyen nagy számban. Az elsőket még a hetvenes években figyelték meg a Skylab első generációs röntgenteleszkópjával. Röntgenjet-nek nevezték el őket egész egyszerűen azért, mert fényesek voltak ebben a hullámhossztartományban. A jelenség létezését később megerősítették a nyolcvanas években az ultraibolyában végzett megfigyelések, illetve a kilencvenes években a szintén japán Yohkoh műhold röntgenben végzett észlelései is. Mivel mindegyik eszköz mindössze napi egy-két ilyen kifúvást detektált, csak marginális szerepet játszó kuriózumnak tekintették őket.

A Hinode azonban megváltoztathatja ezt a nézetet, ugyanis detektálórendszerének időfelbontása elégendő ahhoz, hogy tömegével rögzíthesse ezeket a gyorsan mozgó kitöréseket. Cirtain szerint számuk gyakran a napi 240-et is eléri, minden naprajzi szélességen előfordulnak, s nem csak a koronalyukakban, hanem gyakorlatilag a napfelszín bármely részén megjelenhetnek, így a napaktivitás fontos tényezőinek kell tekinteni őket.

Az elképzelések szerint a kifújásokat a flereket létrehozó mágneses kitörésekhez (reconnection event, a mágneses erővonalak átcsatolódása) hasonló jelenségek generálják, bár jóval kisebb léptékben. Egy tipikus kifújás energiája körülbelül ezerszer kisebb egy közepes napflerénél. Bár egyedileg nem sok energiát szabadítanak fel, nagy számuk miatt napi szinten az összenergiájuk már összemérhető a flerek energiamérlegével. Cirtain és munkatársai becslése szerint a kifúvásokban kiáramló anyag a napszél 10-25 százalékát is adhatja, így ezen keresztül jelentős szerepük lehet az ún. űridőjárás alakításában is.

A napkorona a 2006. március 29-i teljes napfogyatkozáskor.
[APOD 2006.04.07., Koen van Gorp]

Régóta ismert, hogy a fotoszférát elhagyva az ott uralkodó körülbelül 6000 fokos hőmérséklet ismét emelkedni kezd, s a koronában eléri az 1-2 millió fokot is. Úgy tűnik, az új felfedezés segíthet a napkorona fűtési mechanizmusa máig nem teljesen tisztázott kérdésének megválaszolásában is. Cirtain és kollégái négy kifúvást vizsgáltak meg részletesen, s azt találták, hogy ezek során ún. Alfvén-hullámok (magneto-akusztikus hullámok) keletkeztek a naplégkör felső részében, melyek továbbhaladtak a koronába, ahol aztán szuperszonikussá válva (sebességük meghaladta a lokális hangsebességet) lökéshullámokat generáltak, s a közben leadott energiájuk járul hozzá a korona fűtéséhez.

Egy másik, Bart de Pontieu (Lockheed-Martin) vezette Hinode-csoport arra is talált bizonyítékot, hogy a Nap kromoszférájában is keletkeznek ilyen Alfvén-hullámok, de ezek gerjesztéséért a felszín alatti konvektív zónában zajló mozgások a felelősek.

A Nap konvektív zónájának a fotoszféra aljába benyúló részében zajló turbulens mozgások (granulációs szerkezet) által generált Alfvén-hullámok koronában történő energialeadását már régóta a koronafűtés legfontosabb okának tekintik. Ezek a hullámok azonban, bár elegendő energiát tudnak szállítani, azt nem képesek a szükséges mértékben átadni a korona anyagának. Cirtain szerint azonban ha mind a három említett folyamat során generálódó Alfvén-hullámok összhatását nézzük, az már elegendő lehet a szükséges energia leadására, s így a korona millió fokos hőmérsékletének magyarázatára.

A Science Magazin 2007. december 7-i számában a koronafűtéssel kapcsolatos kérdésekről – természetesen a Hinode-adatokkal összefüggésben – bővebben is olvashatunk honfitársunk, Erdélyi Róbert (University of Sheffield) cikkében

Forrás: Science@NASA

Hozzászólás

hozzászólás