"Bilderbuchwellen" v plazmě slunce

Solární dalekohled SDO poskytuje první důkaz nestability Kelvina-Helmholtze na Slunci.

Tyto obrázky SDO dokazují existenci Kelvin-Helmholtzových nestabilit na Slunci. Vlevo zaznamenaný snímek, vpravo dočasně následující obrázky. © NASA / SDO / Astrophysical Journal Letters
číst nahlas

V atmosféře slunce vědci objevili poprvé plazmatické pohyby, které jsou podobné pohybům klasických oceánských vln. Existence takzvaných Kelvin-Helmholtzových nestabilit byla dříve teoreticky předpovězena, ale nebyla přímo prokázána. „Surfařské vlny“ na Slunci nyní popsané v „Astrophysical Journal Letters“ poskytují cenné vhledy do dynamiky korony a možných mechanismů, které ji zahřívají.

Tvarují slavné surfařské vlny na Havaji, ale také celou vířící řadu v oblakových pásmech Saturn nebo pozemské oblohy: Kelvin-Helmholtzovy nestability se vždy vyskytují, když kolem sebe proudí kapaliny nebo plyny různé hustoty nebo rychlosti. Nejmenší nepravidelnosti se pak vynoří a zesílí na velké vlnové vzory. Teoreticky by k takové turbulenci mohlo dojít také na slunci, protože při každé erupci koronární hmoty proudí horká plazma vysokou rychlostí kolem pomalejší tekoucí plazmy sluneční plochy.

SDO ukazuje „surfařské vlny“ v plazmě

Nyní "NASA" Solar Dynamics Observatory "(SDO) poskytla jasný fotografický důkaz, že Kelvin-Helmholtzovy nestability také existují v Sluneční plazmě. Sluneční dalekohled, který se vznáší ve vesmíru od února 2010, střílel snímky slunečního povrchu, který je nejméně 150 milionů kilometrů ve vysokém rozlišení, a zobrazoval velké plazmatické vlny. „Vlny, které vidíme v těchto záběrech, se zdají tak malé, ale mají velikost celého USA, “ vysvětluje Barbara Thompsonová z Goddard Space Flight Center NASA.

Model potvrzuje existenci vln Kelvin-Helmholtz

Aby vědci potvrdili, že se skutečně jedná o vlny Kelvina-Helmholtze, vyvinuli vědci počítačový model plazmatických událostí a simulovali proudy. Simulace ukázala, že za známých podmínek se mohou takové velké plazmatické vlny ve skutečnosti vytvořit v koroně. "Nebyl jsem si jistý, že by se taková nestabilita mohla na slunci rozvinout, protože magnetická pole mají stabilizační účinek, " říká výzkumník NASA Leon Ofman. "Nyní víme, že tato nestabilita vzniká, i když je sluneční plazma magnetizována."

Počítačová simulace pohybu sluneční plazmy - ukázalo se, že jsou možné „dokonalé“ vlny. Ofman / Thompson / Astrophysical Journal Letters

Indikace mechanismu koronárního ohřevu

Toto zjištění by také mohlo pomoci objasnit dosud neúplně objasněný mechanismus koronárního zahřívání Slunce - proces, díky kterému je korona milionkrát teplejší než sluneční plocha che. Pro jiné Kelvinovo-Helmholtzovy vlny vědí, že způsobují kaskády stále menších turbulencí, jejichž tření vytváří teplo. To je také případ mořských vln, ale zde je třecí teplo distribuováno tak rychle, že ho lidé nemohou cítit. zobrazit

Proto i na Slunci hrají tyto „sazenice“ velkých plazmatických vln důležitou roli v tepelné rovnováze. Podle Thompsona bude vysvětlení přesného mechanismu koronového ohřevu nějakou dobu trvat, ale doufá, že data z SDO by zde mohla poskytnout cennou pomoc. Sluneční dalekohled vytváří každých dvanáct sekund nový obraz sluneční plochy s vysokým rozlišením, což umožňuje téměř nepřetržité a podrobné sledování naší centrální hvězdy. (Astrophysical Journal Letters, 2011; doi: 10.1088 / 2041-8205 / 734/1 / L11)

(NASA / GSFC, 09.06.2011 - NPO)