Nejostřejší snímek Slunce v historii odhaluje skryté magnetické proudy

Vědci z Národní sluneční observatoře americké Národní vědecké nadace (National Science Foundation's National Solar Observatory) dosáhli nového ohromujícího výzkumu, díky němuž se jim podařilo zachytit dosud nejpodrobnější pohled na povrch Slunce. Pomocí výkonného slunečního dalekohledu Daniel K. Inouye Solar Telescope na Havaji tým zaznamenal ultratenké magnetické „pruhy“, tzv. striations, o šířce pouhých 20 kilometrů.

Tyto světlé a tmavé pruhy se vlní podél okrajů slunečních granulí a jsou vytvářeny jemnými magnetickými poli připomínajícími záclony. Jak sluneční světlo prochází těmito magnetickými strukturami, mění se jeho jas podobně, jako když světlo prochází skrze rozevlátou záclonu. Tento objev odhaluje skrytou vrstvu složitosti magnetické krajiny Slunce a ukazuje neuvěřitelnou schopnost dalekohledu Inouye Telescope odhalit prvky, které byly dříve považovány za neviditelné ze Země. Otevírá dveře k hlubšímu pochopení toho, jak sluneční magnetismus pohání silné události, jako jsou erupce a sluneční bouře.

Odhalení skrytých pruhů Slunce s průlomovým rozlišením
Tým slunečních fyziků učinil pozoruhodný objev, který odhalil složité magnetické vzory na povrchu Slunce. Pomocí bezkonkurenčního výkonu slunečního dalekohledu Daniel K. Inouye Solar Telescope vědci pořídili nejpodrobnější snímky slunečního povrchu, jaké kdy byly zaznamenány. Poprvé pozorovali na Slunci ultratenké světlé a tmavé pruhy o šířce pouhých 20 kilometrů.

Tyto pruhy, tzv. striations, se objevují podél okrajů slunečních konvekčních buněk zvaných granule. Jsou způsobeny jemnými magnetickými poli, která se vlní a kývají jako látka ve větru. Když světlo z horkých stěn granulí prochází těmito magnetickými „závěsy“, vytváří pruhovaný vzor, který odráží jemné změny v magnetickém poli Slunce. Světlejší oblasti ukazují silnější pole, zatímco tmavší oblasti pole slabší.

Nejostřejší pohled na Slunce v historii
„V této práci poprvé zkoumáme jemnou strukturu slunečního povrchu s bezprecedentním prostorovým rozlišením pouhých 20 kilometrů, což je délka ostrova Manhattan,“ říká vědec NSO David Kuridze, hlavní autor studie. „Tyto pruhy jsou otisky jemných změn magnetického pole.“

Tato zjištění nebyla očekávána a byla možná jen díky bezprecedentním schopnostem Inouyeova slunečního dalekohledu. Tým použil přístroj Visible Broadband Imager (VBI) pracující v pásmu G, což je specifický rozsah viditelného světla, který je obzvláště užitečný pro studium Slunce, protože zvýrazňuje oblasti se silnou magnetickou aktivitou, což usnadňuje pozorování prvků, jako jsou sluneční skvrny a jemné struktury, jako jsou ty, které byly předmětem studie. Sestava umožňuje vědcům pozorovat sluneční fotosféru s působivým prostorovým rozlišením lepším než 0,03 úhlové vteřiny (tj. asi 20 kilometrů na Slunci). To je nejlepší rozlišení, jakého kdy bylo ve sluneční astronomii dosaženo. Pro interpretaci svých pozorování tým porovnal snímky s nejmodernějšími simulacemi, které rekonstruují fyziku slunečního povrchu.

Malé magnetické změny, velké poznatky
Studie potvrdila, že tyto pruhy jsou známkami jemných, ale silných magnetických fluktuací – změn o pouhých sto gaussů, což je srovnatelné se silou běžného magnetu – které mění hustotu a neprůhlednost plazmatu a posouvají viditelný povrch o pouhé kilometry. Tyto posuny, známé jako Wilsonovy deprese, jsou detekovatelné pouze díky jedinečné rozlišovací schopnosti čtyřmetrového primárního zrcadla slunečního dalekohledu NSF Inouye, největšího na světě.

„Magnetismus je základním jevem ve vesmíru a podobné magneticky indukované pruhy byly pozorovány i u vzdálenějších astrofyzikálních objektů, jako jsou molekulární mračna,“ říká vědec z NSO a spoluautor studie Han Uitenbroek. „Vysoké rozlišení Inouye v kombinaci se simulacemi nám umožňuje lépe charakterizovat chování magnetických polí v širokém astrofyzikálním kontextu.“

Dopady na kosmické počasí a pozemské technologie
Studium magnetické architektury slunečního povrchu je nezbytné pro pochopení nejenergetičtějších událostí ve vnější atmosféře Slunce – jako jsou erupce a výrony koronální hmoty – a následně pro zlepšení předpovědí kosmického počasí. Tento objev nejenže zlepšuje naše chápání této architektury, ale také otevírá dveře ke studiu magnetických struktur v jiných astrofyzikálních souvislostech – a to v malých měřítkách, která byla dříve považována za nedosažitelná ze Země.

„Je to jen jedno z mnoha prvenství dalekohledu Inouye, které dokazuje, jak pokračuje v posouvání hranic slunečního výzkumu,“ říká David Boboltz, zástupce ředitele NSO pro sluneční dalekohled NSF Inouye. „Zdůrazňuje také zásadní roli dalekohledu Inouye v pochopení fyziky malých měřítek, která je hnacím motorem vesmírných atmosférických jevů, jež ovlivňují naši stále technologičtější společnost zde na Zemi.“

Zdroj: https://scitechdaily.com/sharpest-ever-image-of-the-sun-reveals-hidden-magnetic-stripes/

autor: František Martinek