HOUSTON – Dopplerovských měření, která pomáhají zachytit bouře na Zemi, lze rovněž použít k pochopení bouří na slunci. Astrofyzici z Rice University jsou součástí mezinárodního týmu, který v pozorováních kombinuje Dopplerovské techniky s obrázky a daty z kosmu umístěných teleskopů, čímž poprvé zachytili smyčky 1 800 000 stupňů Fahrenheita (1 000 255 K) teplé toky plazmy, zrovna když tryskají ze slunečního povrchu rychlostí více než 12 mil za sekundu (19,312 km/s).

Rice University předvádí část výzkumu od týmu, který využívá Dopplerovského posuvu ke zjištění tohoto jevu; možná to pomůže s předpověďmi kosmického počasí

Nalevo, obrázky smyček v horké oblasti (1,8 milionů stupňů Fahrenheita). Napravo toky sluneční plazmy (modré posuvy). Zdroje: Left: SDO/AIA (NASA); right: Hinode/EIS (JAXA, NASA, ESA and STFC)

Tyto smyčky, jež jsou zapuštěné v aktivní oblastech u slunečních skvrn a vedené magnetickým polem slunce, se klenou nad sluncem a tohle jsou možné první projevy problémových skvrn, v nichž plazma podstoupí „impulzivní ohřev“, jak tvrdí tito výzkumníci. Předpokládají, že jejich zjištění pomohou vědcům s pochopením geneze slunečních erupcí a koronálních výronů hmoty – slunečních bouří – které ohrožují satelity na orbitě Země a elektrické přenosové sítě na zemi.

Stephen Bradshaw z Rice s kolegy v Indii a v Británii ohlásili své výsledky v dnešním Astrophisical Journal Letters.

Napsali, že Dopplerovská měření odvozená z obrázků pořízených Snímkovacím spektrometrem pro extrémní ultrafialové spektrum (EIS) na slunečním satelitu Hinode ukazují první pozorování „horkých smyček“, v nichž horká plazma z povrchu slunce stoupá, místo aby se ponořila zpět do hvězdy.

Ve viditelném světle Doppler způsobuje, že objekty vzdalující se od pozorovatele jsou barevně posunuté do červena, zatímco blížící se objekty do modra. Tato skutečnost byla už dlouhodobě astrofyziky využívána ke zjišťování, jak rychle se pohybují jiné hvězdy i galaxie v rozpínajícím se vesmíru. Avšak při předchozích pozorováních aktivních oblastí na slunci horké smyčky, jako ty pozorované Bradshawem a jeho kolegy, byly spatřeny jedině jako posunuté do červena, a o plazmě tedy bylo možno soudit, že se potápí.

Tato převaha rudého posuvu vedla k domněnce, že k ohřevu dochází ve vysoké atmosféře slunce a vede k odpařování materiálu blízkého k povrchu do atmosféry, a ten pak během svého ochlazování stéká dolů. To by mohlo být i pravda, řekl Bradshaw, avšak nezodpovídá to některé důležité otázky: Co způsobuje ten ohřev? Kde jsou důkazy o plazmě vystupující z povrchu do atmosféry?

Tato nová pozorování pomohou tyto otázky zodpovědět, řekl.

„Tyto modré posuvy jsou projevem čili ‚kouřící zbraní‘ v rukou plazmy vytékající nahoru do atmosféry,“ řekl Bradshaw, předseda Kosmické fyziky na Rice’s William V. Vietti Junion a asistující profesor fyziky a astronomie. „Ty nám ukazují, že ty nejrychlejší vzestupné proudu se nachází u povrchu slunce. Tato informace nám poskytuje klíč k lokalizaci toho, kde k tomu ohřevu dochází, jak rychle probíhá a kolik je k němu zapotřebí energie.“

„Slunce vládne životnímu prostředí, v němž žijeme, a jsou to tzv. aktivní oblasti slunce, které jsou tahouny extrémních podmínek, jenž vedou až k explozivním erupcím a ohromným výbuchům; pochopení těchto aktivních regionů je ke studiím toho, co nyní nazýváme slunečním počasím, absolutně kritické,“ řekl Richard Harrison, šéf kosmické fyziky a vedoucí vědec v Rutherfor Appleton Laboranty v Británii. „Práce publikovaná v tomto článku je klíčovým prvkem prací aplikujících inovativní analýzy na pozorování z Brity vedeného přístroje EIS na Hinode.“

Bradshaw uvedl, že slunce se rychle blíží do té části svého 11-letého cyklu, kdy se erupce a koronální výrony hmoty vyskytují nejčastěji. „Tyto události představují největší nebezpečí pro satelity, rozvodné sítě, ale i letecké linky s letovými trasami přes polární oblasti,“ řekl Bradshaw. „Tomuto období se říká sluneční maximum, a my budeme při něm ještě závislejší na této technologii i během každého následujícího slunečního cyklu.

„Jedním z cílů výzkumů slunce je vývoj schopnosti předpovídat kosmické počasí, pomocí níž by šlo sluneční bouře předpovídat detekcí jejich projevů na slunci, ještě než k nim dojde,“ řekl. „Je to hodně podobné, jako když monitorujete poklesy tlaku jako prekurzory tropických bouří a hurikánů, ale předpovídači kosmického počasí budou monitorovat aktivní oblasti. Přesně předpovědi slunečních bouří nám poskytnou maximální možný čas k přípravě na jejich příchod k Zemi a ke zmírnění jejich dopadů.

„Naše práce přispěje k tomuto cíli, neboť povede k lepšímu pochopení fyziky aktivních oblastí.“

Spoluatury jsou hlavní výzkumník z Drugesh Trpathi při Astronomickém a astrofyzikálním středisku Inter-University v Ganeshkhind v Indii; a Helen Mason, asistující ředitel výzkumu a Giulio Del Zanna, pokročilý kmenový člen skupiny atomového a astrofyzikálního výzkumu, oba jsou z Fakulty aplikované matematiky a teoretické fyziky na University of Cambridge.

Satelit Hinode vypustila v roce 2006 Japonská agentura aerokosmického výzkumu pro kosmickou a astronautickou vědu ve spolupráci s Národní astronomickou observatoří v Japonsku, s NASA a s Výborem technologických zařízení ve Spojeném království. Tento výzkum podpořily i Evropská kosmická agentura Norské kosmické centrum.

Překlad: Miroslav Pavlíček

Zdroj: wattsupwiththat.com

]]>