Nowa fundamentalna stała Słońca?

Najnowsze badania realizowane na Northumbria University w Newcastle wskazują, że fale magnetyczne zachowują się inaczej niż dotychczas przyjmowano.

Wyniki badań zostały opublikowane w periodyku Nature Astronomy.

Po przeanalizowaniu danych zebranych na przestrzeni 10 lat, badacze z Wydziału Matematyki, Fizyki i Inżynierii Elektrycznej na Uniwersytecie w Newcastle odkryli, że fale magnetyczne w koronie słonecznej – najbardziej zewnętrznej warstwie atmosfery Słońca – reagują z falami dźwiękowymi emitowanymi z wnętrza Słońca.

Owe fale magnetyczne, znane także jako fale Alfvena, odgrywają kluczową rolę w transportowaniu energii w otoczeniu Słońca i w całym Układzie Słonecznym. Dotychczas uważano, że fale te powstają na powierzchni Słońca, gdzie wrzący wodór osiąga temperaturę 6000 stopni Celsjusza i zaburza pole magnetyczne Słońca.

Niemniej jednak badacze odkryli teraz dowody, że fale magnetyczne reagują – lub są wzbudzane – wyżej w atmosferze przez fale dźwiękowe wychodzące z wnętrza Słońca.

Zespół badaczy odkrył, że fale dźwiękowe pozostawiają charakterystyczny ślad na falach magnetycznych. Obecność tego śladu oznacza, że cała korona Słońca się trzęsie w zorganizowany sposób w reakcji na fale dźwiękowy. Wskutek tego wibruje ona w bardzo wyraźnym zakresie częstotliwości.

Ten nowo odkryty ślad można znaleźć w całej koronie i był on bezustannie obecny w całym, trwającym 10 lat okresie zbierania danych. To wskazuje, że jest to fundamentalna stała Słońca – i może być ona fundamentalna także dla innych gwiazd.

Odkrycie to może zatem mieć istotny wpływ na naszą obecną wiedzę o tym jak energia magnetyczna przekazywana jest i wykorzystywana w atmosferach gwiazd.

Dr Richard Morton, główny autor raportu i starszy wykładowca na Northumbria University powiedział: “Odkrycie tak charakterystycznego markera – potencjalnie nowej stałej Słońca – jest bardzo ekscytujące. Wcześniej zawsze uważaliśmy, że fale magnetyczne wzbudzane są przez wodór na powierzchni, ale teraz wykazaliśmy, że mogą być one wzbudzane przez te fale dźwiękowe. To może prowadzić do nowego sposobu badania i klasyfikowania zachowania wszystkich gwiazd z tym charakterystycznym śladem. Skoro już wiemy, że taki ślad istnieje, możemy zacząć go szukać w innych gwiazdach”.

“Korona słoneczna jest ponad sto razy gorętsza od powierzchni Słońca, a energia mająca źródło w falach Alfvena odpowiedzialna jest za ogrzewanie korony do temperatury około miliona stopni. Fale Alfvena są także odpowiedzialne za ogrzewanie i przyspieszanie silnego wiatru słonecznego, który wypełnia cały Układ Słoneczny. Wiatr tren potrafi się przemieszczać z prędkością ponad 1,5 miliona kilometrów na godzinę. Wpływają one także na atmosferę gwiazd i planet oraz ich pole magnetyczne, powodując powstawanie takich zjawisk jak zorze polarne.

Dr Morton dodaje: “Nasze dowody wskazują, że wewnętrzne, akustyczne oscylacje naszego Słońca odgrywają istotną rolę we wzbudzaniu magnetycznych fal Alfvena. Może to nadawać falom inne właściwości i wskazuje, że mogą być one bardziej podatne na niestabilność, co może prowadzić do gorętszych i szybszych wiatrów słonecznych”.

Źródło: Northumbria University

Artykuł naukowy: http://dx.doi.org/10.1038/s41550-018-0668-9