A csillagászok régóta sejtik, hogy a plazmákban előforduló mágneses hullámok kulcsszerepet játszanak a plazmaasztrofizika egy mindmáig megoldatlan rejtélyének megfejtésében. Nevezetesen: miért emelkedik a Nap légkörében a hőmérséklet akár több millió fokra, miközben egyre távolodunk a Nap felszínétől? Ez olyan, mintha megmásznánk a Mátrát vagy a Himaláját, és a csúcson sokkal melegebb lenne, mint a hegy lábánál – olvasható az Eötvös Loránd Tudományegyetem közleményében,
Számos kiváló elmélet született a rejtély megoldására (beleértve a plazmák mágneses hullámokkal történő felfűtését), ám az elméletek egyértelmű, csillagászati megfigyelésekkel történő igazolása mindmáig váratott magára.
Erdélyi Róbert csillagászprofesszornak, az ELTE Csillagászati Tanszék és az angliai Sheffieldi Egyetem professzorának a Sheffieldi Egyetemen működő Napfizikai és Űrplazma Kutatóközpont és a Kínai Tudományos és Technológiai Egyetem kutatóival sikerült új módszerekkel hatalmas mennyiségben észlelniük a Nobel-díjas Hannes Alfvénről elnevezett, nagy energiájú és egyedi tulajdonságokkal rendelkező plazmahullámpulzusokat a Nap légkörében.
Forrás: Pixabay
Úgy tűnik, e rövid életű Alfvén-pulzusokat a Nap fotoszférájában sűrűn előforduló, több magyarországnyi méretű plazmaörvények keltik. A kutatók szerint minden egyes pillanatban legalább 150 000 ilyen mágneses plazmaörvény található a Nap felszínén.
„Az örvénylő mozgások mindenhol megjelennek az Univerzumban, a háztartási csapokban lefolyó vízre jellemző néhány centiméteres méretűektől kezdve a Földön és a Napon előforduló tornádókon, valamint a Nap plazmakilövellésein keresztül a spirálgalaxisok akár 520 000 fényéves nagyságrendjéig. A mostani kutatás első alkalommal szolgáltatott megfigyeléses bizonyítékot arra, hogy a naplégkörben mindenütt jelenlévő örvények rövid életű Alfvén-pulzusokat képesek kelteni” – összegezte kutatásuk eredményét a professzor, majd a felfedezés magyarázatát folytatva elmondta: „Az így létrejövő Alfvén-pulzusok hengerszerű mágneses fluxuscsövek mentén könnyedén áthaladnak a Nap légkörén. A mágneses jelenségeknek ez a fajtája egy kicsit az erdőben sorakozó fákra emlékeztet. A pulzusok ily módon egészen a kromoszféra tetejéig vagy akár még feljebb juthatnak a Nap koronájába, ahol leadhatják energiájukat, ezzel fűtve a mágneses plazmát több millió fokos hőmérsékletre.”
A közleményben arra is kitérnek, hogy Alfvén-hullámok közvetlen észlelése jelenleg komoly kihívást jelent, ugyanis e hullámok a mágneses plazmában történő terjedésük során nem okoznak lokális fényességnövekedést vagy -csökkenést. A megfigyelések során igen nehéz őket megkülönböztetni a plazmahullámok néhány másik típusától. „Becslésünk szerint az általunk észlelt Alfvén-pulzusok által szállított energiafluxus több mint tízszer akkora, mint ami a Nap felső kromoszférájának helyi fűtéséhez szükséges. A kromoszféra egy viszonylag vékony réteg a napfelszín és az elképesztően forró napkorona között, amelyet napfogyatkozások idején a Napot körülölelő pirosas-rózsaszínes gyűrűként lehet megfigyelni” – mondta Jiajia Liu posztdoktori kutató munkatárs.
Forrás: Pixabay
Erdélyi professzor arról is beszélt, hogy a tudományos közösséget régóta foglalkoztatja az az izgalmas kérdés, hogy hogyan látja el felső légkörét a Nap és sok más csillag energiával és tömeggel. Kutatásuk pedig fontos előrelépés a szoláris és asztrofizikai plazmafűtéshez szükséges, nem hővel kapcsolatos energia forrásának vizsgálatában.
A tudósok úgy vélik, ezek a Nap fotoszférájában talált több magyarországnyi vagy akár még nagyobb plazmaörvények ígéretes jelöltek nemcsak a naplégkör alsó és felső rétegei közötti energia-, hanem egyúttal a Nap légkörét uraló plazmatömeg-szállítás kérdésének megoldására is. Erdélyi Róbert munkatársaival együtt a jövőben erre a rejtélyre fog összpontosítani kutatásuk során. A Nature Kiadó által közölt tanulmányt Erdélyi Róbert csillagászprofesszor vezetésével Jiajia Liu, Chris Nelson és Ben Snow, a Sheffieldi Egyetem posztdoktori kutatói, valamint Yuming Wang professzor, a Kínai Tudományos és Technológiai Egyetem munkatársa készítették.
(via ELTE)
(Kiemelt képünk illusztráció, fotó: Pixabay)
