Prądy elektryczne na Słońcu zaskakują naukowców. Odkryto ich nietypowy ruch

Zespół badawczy pod kierunkiem dr. Shen Jinhua z Obserwatorium Astronomicznego Xinjiang (XAO) Chińskiej Akademii Nauk przyjrzał się rozbłyskowi słonecznemu klasy X1.1, który miał miejsce w aktywnym rejonie NOAA 11890. Dzięki danym o wysokiej rozdzielczości z amerykańskiego satelity SDO (Solar Dynamics Observatory), badacze mogli śledzić, jak pionowe prądy elektryczne (VEC, ang. Vertical Electric Currents) w fotosferze – dolnej warstwie atmosfery Słońca – zmieniały się w czasie i przestrzeni podczas rozbłysku.

Zanim jeszcze doszło do erupcji, naukowcy zauważyli dynamiczne przepływy plazmy po obu stronach tzw. linii inwersji biegunowości (PIL) – obszaru, w którym pole magnetyczne zmienia kierunek. Ruchy te, obserwowane szczególnie intensywnie w mostku świetlnym plamy słonecznej, wyraźnie wskazywały, że energia magnetyczna była intensywnie akumulowana w niższych warstwach atmosfery. To właśnie ta kumulacja najprawdopodobniej doprowadziła do powstania prądów elektrycznych, które zapoczątkowały właściwy rozbłysk słoneczny.

Czytaj także: I jest! Rozbłysk słoneczny najwyższej klasy właśnie oślepił odbiorniki nad Pacyfikiem

Podczas samej erupcji zaobserwowano niezwykle interesujące zjawisko: struktury prądów elektrycznych – tzw. wstęgi VEC – uformowały się symetrycznie po obu stronach linii PIL, tworząc charakterystyczny esowaty wzór. W miarę trwania rozbłysku wstęgi te rozszerzały się, a następnie zaczęły stopniowo zbliżać się do siebie. Towarzyszyło temu gwałtowne nasilenie poziomego pola magnetycznego, co wskazuje na ścisły związek pomiędzy zmianami pola magnetycznego a dynamiką prądów elektrycznych.

Takie zachowanie wyraźnie kontrastowało z ruchem struktur świetlnych związanych bezpośrednio z rozbłyskiem – pętle i jasne wstęgi światła białego początkowo się kurczyły, a następnie rozszerzały. Wydaje się zatem, że te odmienne kierunki ruchu wskazują na złożone interakcje między polem magnetycznym a prądami elektrycznymi. To z kolei stoi w sprzeczności z dotychczas wykorzystywanymi uproszczonymi modelami ewolucji rozbłysków słonecznych.

Czytaj także: Wiemy, jak przewidzieć rozbłyski na Słońcu! Astronomowie dokonali niesamowitego odkrycia

Jak dotąd naukowcy zakładali, że wstęgi prądów elektrycznych rozchodzą się równolegle do rozdzielających się wstęg rozbłyskowych. Tymczasem nowe obserwacje wskazują na przeciwny proces, czyli na zbieganie się prądów w trakcie erupcji. Jest to pierwsze bezpośrednie potwierdzenie takiego zjawiska zaobserwowanego bezpośrednio na Słońcu. Można zatem śmiało powiedzieć, że jest to bardzo silne wsparcie dla najnowszych modeli teoretycznych, które opisują transfer energii podczas zdarzeń zachodzących na powierzchni Słońca i związanych z jego aktywnością.

Jest to zatem niezwykle cenne odkrycie, które wspomoże heliofizyków w odkrywaniu tajemnic mechanizmu, w którym energia magnetyczna z górnych warstw atmosfery Słońca jest błyskawicznie przekazywana niżej, do fotosfery. Wyniki powyższych badań opublikowano właśnie na łamach periodyku The Astrophysical Journal. Można się zatem spodziewać, że wkrótce inne zespoły naukowców podejmą ten temat i zaczną zgłębiać go bardziej szczegółowo.