Sluneční déšť: Vědci rozluštili záhadu studeného lijáku v rozpálené koróně
Vědci rozluštili letitou záhadu, proč ze žhavé koróny Slunce občas „prší“ proudy chladného plazmatu. Ukázalo se, že naše mateřská hvězda je mnohem proměnlivější, než si odborníci mysleli.
Sluneční koróna – tenká, téměř neviditelná atmosféra obepínající naši hvězdu – je paradoxním světem. Její teplota přesahuje milion stupňů Celsia, tedy mnohonásobně více než žhavý povrch Slunce, kde teplota dosahuje „jen“ zhruba 5 500 °C. Přesto se v této ohnivé pustině může odehrávat něco překvapivého. Třeba déšť chladného plazmatu, známý také jako koronální déšť.
Záhadný liják z ohně
Když na Slunci dojde k erupci – prudkému výronu magnetické energie – část přehřátého plazmatu se ochladí, zhoustne a zřítí se zpět k povrchu. Tyto chladné proudy, tvořené hustými kapkami materiálu, doslova „prší“ z koróny dolů. Astronomové tento jev pozorují již desítky let, ale rychlost, s jakou se plazma ochlazuje, neodpovídala žádnému dosud známému modelu.
Podle tradičních teorií trvá vytvoření podmínek pro vznik koronálního deště hodiny až dny – jenže sluneční erupce se odehrávají v řádu minut. Zjevně tedy něco v našich modelech Slunce chybělo.
Chybějící kousek skládačky
Zlom přinesl výzkum doktoranda Luka Benavitze a Jeffreyho Reepa, astrofyzika z amerického Naval Research Laboratory. Tito vědci přišli na to, že problém není v samotné fyzice plazmatu, ale v nesprávném předpokladu, podle kterého zůstává poměr chemických prvků v koróně stále stejný.
Ve skutečnosti se podle vědců prvky jako železo nebo kyslík v koróně neustále přeskupují – jejich množství se mění podle aktuální teploty, magnetických podmínek i proudění částic. Jakmile Benavitz a Reep tuto proměnlivost zapracovali do svých modelů, výsledky se konečně shodly s pozorováním: koronální déšť se může vytvořit během několika minut, přesně tak, jak to ukazují satelitní data.
Slunce v novém světle
Zjištění má dalekosáhlé důsledky. Fyzici sice nemohou přímo pozorovat, jak se v koróně uvolňuje energie, mohou ale sledovat, jak se plazma ochlazuje – a z toho zpětně odvozovat, jaké procesy ho zahřívají. Pokud byly dosavadní modely založené na chybném předpokladu o rovnoměrném rozložení prvků, pak jsou všechny odhady chladnutí – a tedy i ohřevu – nutně zkreslené.
To znamená, že základní teorie o zahřívání sluneční koróny bude třeba přehodnotit. A to je velká věc – právě tato otázka totiž patří k největším hádankám astrofyziky už desítky let.
Nové poznatky otevírají vědcům zcela nové možnosti, jak zkoumat tok energie ve sluneční atmosféře a lépe porozumět mechanismům slunečních bouří. Ty mohou mít přímý dopad i na nás – ovlivňují provoz satelitů, komunikační sítě i elektrické rozvodné systémy na Zemi. To, co začalo jako pokus vysvětlit zvláštní „sluneční déšť“, se tak změnilo v revizi našeho chápání Slunce samotného. Jak se ukazuje, největší vědecké průlomy často nepřicházejí s novými objevy, ale s novým pohledem na to, co jsme si mysleli, že už chápeme.
