Od dawna wiadome jest,że temperatura plazmy w koronie najbardziej zewnętrznej warstwie atmosfery Słońca wynosi aż 2-3 miliony Kelwinów.Tymczasem leżąca 2000 km poniżej fotosfera jest zimna jej temperatura wynosi zaledwie 5800 K.Sugerowałoby to,że energia powinna być transportowana z zimnej fotosfery do gorącej korony,ale mechanizm tego procesu pozostawał dotychczas nieznany.Gorąca korona słoneczna jest sprzeczna z Naszą intuicją,która podpowiada Nam,że temperatura zmniejsza się wraz z odległością od źródła ciepła.Atmosfera Słońca zachowuje się jednak inaczej temperatura wprawdzie spada wraz z odległością od jego gorącego(15 milionów Kelwinów)jądra aż do wysokości 100 km powyżej fotosfery,osiągając tam jedynie 4300 K.Wyżej temperatura zaczyna jednak niespodziewanie rosnąć;początkowo wzrost jest powolny w chromosferze,ale już u jej szczytu,w tzw.obszarze przejściowym,temperatura wzrasta gwałtownie aż do temperatur milionowych.Problem z wyjaśnieniem anomalii temperaturowej w atmosferze Słońca polegał na tym,że plazma zanurzona jest w skomplikowanym polu magnetycznym.Przez okres kilkudziesięciu lat wiele ośrodków naukowych próbowało rozwikłać ten problem,dostarczając często wyszukanych scenariuszy opisujących proces ogrzewania korony słonecznej.Wśród nich wyróżnić można dwie zasadnicze grupy.Pierwsza z nich polegała na możliwości przełączania(zmianie topologii)linii pola magnetycznego na skutek dyssypacji prądu w zjonizowanej plaźmie i w rezultacie tego na zamianie zmagazynowanej w polu mgnetycznym energii na energię cieplną.Okazuje się,że zjawisko to jest Nam doskonale znane z życia codziennego,bowiem prąd elektryczny ogrzewa przewód,przez który płynie.Scenariusz drugiej grupy wykorzystuje oscylacje pola magnetycznego i plazmy,w czasie których generowane są fale przekazujące swoją energię plaźmie.Międzynarodowy zespół składający się z naukowców z pięciu krajów i kierowany przez profesora Gerry Doyle z Obserwatorium i Planetarium z Armagh w Irlandii Północnej opublikował raport o odkryciu z wykorzystaniem danych obserwacyjnych otrzymanych przez tzw.Szwedzki Teleskop znajdujący się w La Palma na Wyspach Kanaryjskich.Raport ten dotyczył powszechnie występujących krótkookresowych(o okresie około 50 s)fal Alfvéna w cienkich(o średnicy około 150 km)rurach magnetycznych(o indukcji pola wynoszącej około 3000 Gaussów dla porównania ziemskie pole magnetyczne wynosi mniej niż 0.5 Gaussa).Rur tych jest niezliczona ilość w tzw.obszarach spokojnych Słońca.Fale Alfvéna można natomiast porównać do oscylacji strun od gitary rolę linii magnetycznych pełnią wtedy struny.Grupa z UMCS wykonała zaawansowane symulacje numeryczne wykazując,że fale Alfvéna posiadają potencjał do ogrzewania korony i do generowania wiatru słonecznego.Wiatr ten jest strumieniem niezwykle szybkich(o prędkościach ponaddźwiękowych wynoszących 300 km/s)protonów i jąder helu.Raport ten został ostatnio opublikowany w prestiżowym czasopiśmie Nature(www.nature.com/articles/srep43147).Inni członkowie zespołu to: dr J.Shetye z Obserwatorium i Planetarium Armagh,dr E.Scullion z Uniwersytetu Northumbria w Wlk Brytanii,dr A.K.Srivastava heliofizyk i kierownik projektu z Indii,prof.Bhola N.Dwivedi z Indii,prof.K.Murawski i mgr Dariusz Wójcik z UMCS,dr Marco Stangalini z Rzymu i prof.Tom Ray z Dublina.Prof.Krzysztof Murawski dodaje,że"Nasze odkrycie dostarcza rewolucyjnego rozwiązania znanej od dawna zagadki ogrzewania korony słonecznej i wprowadza przełom w zrozumieniu procesów generacji energii i jej transportu z zimnych do gorących obszarów atmosfery Słońca.Fale Alfvéna partycypują również w wielu innych zjawiskach.Wśród nich wymienić można procesy syntez jądrowych i relatywistyczne dżety wyrzucane z czarnych dziur.Odkrycie to sugeruje konieczność wykonania dodatkowych badań,w tym zaawansowanych symulacji numerycznych.Grupa heliofizyków z Instytutu Fizyki UMCS,pomimo niezwykle bardzo skromnego składu osobowego(prof.K.Murawski i doktorant mgr D.Wójcik),wydaje się być w tym względzie najbardziej kompetentną do wykonania takich symulacji numerycznych."
Brak komentarzy:
Prześlij komentarz