Upravo otkrivena: Ovo je prva ikada mapa granice Sunca (VIDEO)

Koristeći kombinovanu snagu svemirskih letelica raštrkanih po Sunčevom sistemu, naučnici su napravili do sada najdetaljniju mapu granice gde Sunčev magnetni pritisak više ne ubrzava solarni vetar.

Zove se Alfvenova površina, a istraživači su mapirali ne samo njen oblik, već i kako se taj oblik razvijao tokom prve polovine 25. solarnog ciklusa - trenutnog ciklusa solarne aktivnosti, u kojem aktivnost sunčevih pega, bljeskova i izbacivanja koronalne mase dostiže vrhunac, a zatim opada tokom 11 godina, piše ScienceAlert. 

Ovo je prvi put da je ova pokretna struktura kontinuirano rekonstruisana na osnovu merenja više svemirskih letelica, pružajući ključne informacije za razumevanje vrele atmosfere Sunca.

- Podaci Parkerove solarne sonde duboko ispod Alfvenove površine mogli bi pomoći u odgovorima na velika pitanja o Sunčevoj koroni, poput toga zašto je tako vruća - kaže astrofizičar Sem Badman iz Harvardskog i Smitsonijanovog centra za astrofiziku (CfA), prvi autor studije i dodaje:

- Ali da bismo odgovorili na ta pitanja, prvo moramo tačno znati gde je granica.

Astrofizička granica se obično definiše kao tačka u kojoj se menja fizika koja upravlja ponašanjem tog regiona.

U slučaju Alfvenove površine – granice o kojoj naučnici znaju decenijama – to je tačka bez povratka u kojoj magnetni uticaj Sunca dovoljno slabi da talasi solarnog materijala više ne mogu da se šire nazad ka Suncu, a odlazeći solarni vetar više nije magnetno povezan sa Suncem.

Solarni vetar je tok čestica koje stalno cure sa Sunca i struju kroz Sunčev sistem. Iako može da pobegne ispod Alfvenove površine, površina je interfejs gde vetar prelazi iz magnetno vođenog toka u slobodno strujajući odliv.

Način na koji se taj interfejs peni i stvara šiljke, širi i skuplja, utiče na to kako interaguje sa Zemljom i drugim planetama, igrajući ključnu ulogu u svemirskom vremenu koje može uticati na komunikacionu tehnologiju, elektroenergetske mreže i satelitske operacije na našem matičnom svetu.

Foto: Shutterstock

Pored toga, Sunce je jedina zvezda u celom Univerzumu za koju imamo alate za direktno merenje Alfvenove površine. Pa, jedan alat posebno: Parker Solarna Sonda.

Od 2021. godine, Parker je više puta zaronio ispod Alfvenove površine, šaljući kući podatke za koje su naučnici sada utvrdili da predstavljaju nedvosmisleno uzorkovanje subanfvenske dinamike.

- Ovaj rad nesumnjivo pokazuje da Parker Solarna Sonda zaroni duboko sa svakom orbitom u region gde se rađa solarni vetar - kaže astronom Majkl Stivens iz CfA i dodaje:

- Sada se krećemo ka uzbudljivom periodu gde će sonda iz prve ruke svedočiti kako se ti procesi menjaju kako Sunce ulazi u sledeću fazu svog ciklusa aktivnosti.

Istraživači su proučavali podatke koje je sonda prikupila tokom susreta sa perihelom: smeli se spušta duboko u solarnu atmosferu.

Ukrstili su ove podatke sa posmatranjima Solarnog Orbitera, koji proučava Sunce sa bezbednije udaljenosti, kao i tri svemirske letelice koje se nalaze u Lagranževoj tački L1, gravitaciono stabilnom regionu između Zemlje i Sunca, stvorenom konkurentnom gravitacionom interakcijom između dva tela u kombinaciji sa centripetalnim silama.

Foto: Foto: European Space Agency/Reuters

Ove tri letelice su pružile podatke o brzini, gustini, temperaturi i magnetnom polju sunčevog vetra koji struji.

Rezultati su otkrili da je Parker, u većini svojih prolazaka kroz perihel, naišao na izbočine na uzburkanoj Alfvenovoj površini.

Samo tokom svoja dva najdublja zarona, izvršena u jeku solarnog maksimuma - vrhunca 11-godišnjeg ciklusa aktivnosti Sunca - sonda je zaronila duboko ispod Alfvenove površine.

Kombinovani podaci, prikupljeni tokom šest godina, dok je aktivnost Sunca rasla u prvoj polovini solarnog ciklusa, takođe su pokazali da se Alfvenova površina proširila za oko 30 procenata svoje srednje visine kako se solarna aktivnost povećavala.

Za jače i slabije solarne cikluse, efekat će verovatno biti veći ili manji, shodno tome.

- Kako Sunce prolazi kroz cikluse aktivnosti, ono što vidimo je da oblik i visina Alfvenove površine oko Sunca postaju veći, a takođe i šiljastiji. To je zapravo ono što smo predvideli u prošlosti, ali sada to možemo direktno potvrditi - kaže Badman.

Foto: Shutterstock

Nalazi će pomoći naučnicima da detaljnije razumeju fiziku Sunca, posebno uz dalje podatke o perihelu koje je Parker prikupio dok Sunce tone u solarni minimum.

To takođe ima implikacije za proučavanje drugih zvezda. Zvezde sa jačim magnetizmom, na primer, verovatno imaju mnogo veće Alfvenove granice, što bi uticalo na svetove koji kruže u bliskoj orbiti i moguće ometalo nastanjivost.

- Ranije smo mogli samo da procenimo granicu Sunca iz daljine, bez načina da proverimo da li smo dobili tačan odgovor, ali sada imamo tačnu mapu koju možemo da koristimo za navigaciju dok je proučavamo - kaže Bedman i dodaje:

- I, što je važno, takođe smo u mogućnosti da ga posmatramo kako se menja i da uporedimo te promene sa podacima izbliza. To nam daje mnogo jasniju predstavu o tome šta se zaista dešava oko Sunca.

Istraživanje je objavljeno u časopisu The Astrophysical Journal Letters.

BONUS VIDEO