Tudósok végre megfejtették a Napon zuhogó plazmaeső titkát
Bár elsőre hihetetlenül hangzik, a Nap felszínén valóban megfigyelhető egyfajta „esőzés” – csak ez éppen nem vízből, hanem izzó plazmából áll. A jelenség évtizedek óta rejtély a csillagászok számára, most azonban a kutatók megfejtették, hogyan alakulhatott ki ez a különös, mégis látványos jelenség.
A New Atlas beszámolója szerint a Nap forró plazmával teli koronájában időnként hűvösebb, sűrűbb plazmacsomók alakulnak ki, majd azok zuhanásszerűen visszahullanak a csillag felszínére. Most a Hawaii Egyetem kutatói végre megfejtették, hogyan zajlik le ez a különleges folyamat.
A korona rendkívül forró plazmából áll, amelyet a sugárzás hűt le. A probléma az, hogy a korona összetétele – vagyis az elemek aránya – nem állandó, hanem térben és időben is változik. A legtöbb korábbi elemzés ezt a tényezőt figyelmen kívül hagyta, és állandó elemösszetétellel számolt. Emiatt nem tudták megmagyarázni a gyorsan lezajló eseményeket, például a plazmaesőt, amely főként napkitörések során alakul ki.
A kutatócsoport rájött, hogy az elemek arányának ingadozása magyarázza a jelenség gyors kialakulását. Ehhez a HYDRAD nevű szimulációs eszközt fejlesztették tovább: ez a modell a plazma mozgását vizsgálja a mágneses térvonalak mentén, mintha egy kozmikus alagútban követné a részecskéket.
A frissített eszköz lehetővé tette, hogy az elemek eloszlása térben és időben is változzon, különösen azoké, amelyeknek alacsony az első ionizációs potenciáljuk. Ezek kulcsszerepet játszanak a naptevékenységben, így a kutatók egy új egyenletet is hozzáadtak a modellhez, amely követi ezen elemek mozgását. Az új szimulációk eredményei sokkal jobban illeszkedtek a valós megfigyelésekhez, mint a korábbi modellek.
A HYDRAD különlegessége, hogy részletesen kezeli a hő és energia áramlását: figyelembe veszi az alsóbb rétegekből (a kromoszférából) származó erős sugárzást, a hővezetést, valamint a koronából származó sugárzási veszteségeket is. Ennek köszönhetően a kutatók sokkal pontosabban tudják modellezni a Nap légkörét.
A plazmaeső során a Nap alsó rétegeiből forró plazma áramlik felfelé (ezt nevezik kromoszférikus elpárolgásnak), és a mágneses hurkok mentén halad a koronába. A hurkok legtöbb részén csökken az alacsony első ionizációs potenciálú elemek aránya, ám a hurok tetején, az úgynevezett csúcsponton, ez az arány megnő. A növekedés fokozza a sugárzási hőveszteséget, így a plazma gyorsan lehűl, kicsapódik, majd visszahullik a Nap felszínére.
A kutatók eredményeit a Hinode/EIS űrszonda megfigyelései is megerősítik. A műszer kimutatta, hogy a lehulló plazma a Nap fotoszférájára jellemző jeleket mutat (például a szilícium–kén arány alapján), míg a környező forró plazma a koronából származhat.
A kutatás társszerzője, Jeffrey Reep így fogalmazott az eredményeket illetően:
Olvasd el ezt is!