Studiile recente în domeniul fizicii solare au adus în prim-plan rolul spiculelor în încălzirea atmosferei superioare a Soarelui, numită corona. O echipă internațională de cercetători propune o perspectivă nouă despre modul în care aceste structuri contribuie la dinamica coroanei, depășind reprezentările tradiționale ale spiculelor ca entități separate.

Se estimează că spiculele sunt coloane de plasmă, proiectate în sus cu viteze între 10 și 17 kilometri pe secundă, iar pe marginea discului solar există zeci de mii de astfel de fenomene, iar pe întreaga suprafață a Soarelui ar putea exista milioane simultan.

Studiul propune să reinterpretăm fenomenul nu ca niște spicule separate, ci ca un sistem tridimensional de perdele magnetice complexe, care funcționează ca o pelerină gigantică îndreptată spre interiorul Soarelui. Din perspectiva observatorului, care vede doar o față bidimensională, efectul spiculelor apare ca rezultat al interacțiunii dintre aceste perdele, creând iluzia unui set de spicule individuale.

Puterea simulării computaționale

Unul dintre pilonii cercetării a fost utilizarea Pencil Code, un instrument de simulare care modelează zona de convecție de sub fotosferă până la partea inferioară a coroanei. În realizarea modelului s-a acordat o atenție deosebită excitării acustice generate de granule.

Aceste oscilații generate de granule generează unde magnetohidrodinamice care se propagă de-a lungul liniilor de câmp magnetic în sus, provocând o creștere bruscă a presiunii în atmosfera superioară și ridicând în corona plase de plasmă în formă de perdele.

Din perspectiva observatorului, plasma se manifestă ca perdele; dintr-o privire din exterior, aceste perdele se comprimă și apar ca o singură linie, ceea ce este perceput ca spiculele. Modulația acestor perdele poate explica mișcarea spiculelor.

Observațiile confirmă viziunea perdelelor

Datele IRIS și Hinode susțin această interpretare: mișcările spiculelor coincid cu modelele de perdele curbate și torsionate. O viziune integrată a marginilor coroanei susține această concluzie.

Prin intermediul algoritmilor automați de recunoaștere a vorticita, s-au identificat coloane mari de plasmă, cu lățimi de câteva sute de kilometri, care se extind până în corona. Aceste structuri au primit denumirea CoSCos (Coronal Swirling Conduits).

CoSCos apare prin două căi: una este legată de ruperea liniilor de câmp în coroana, care influențează mediul înconjurător; cealaltă este legată de marginile perdelelor spiculelor, unde se formează vortexuri. În acest proces, plazma spiralată poate să tragă energia înapoi în corona, contribuind la încălzirea coroanei și la energia vântului solar.

CoSCos: o nouă cale pentru dinamica coroanei solare și încălzirea acesteia

Rolul posibil al CoSCos în încălzirea coroanei și în transferul energiei către vântul solar poate fi semnificativ. Coloanele de plasmă învârtite pot transporta energie în corona, oferind o cale locală de încălzire.

Observațiile sugerează că zonele în care se manifestă aceste structuri marchează regiunile cu cel mai intens transfer de energie între spicule și coroana.

În același timp, cercetătorii subliniază că nu există încă un tablou complet și este necesar să se îmbunătățească modelele și să se extindă seturile de date pentru a înțelege mai bine interacțiunea dintre spicule și CoSCos.

Concluzii și întrebări deschise

Concluzia preliminară este că sistemul de perdele și vorticitate joacă un rol cheie în transportul energiei în corona și în dinamica vântului solar.

Există multe incertitudini în ceea ce privește dinamica coloanelor rotative și relația dintre marginile acestora, iar aceste aspecte rămân teme de cercetare intensă.

Cercetările vor continua cu modele mai rafinate și cu noi seturi de observații pentru a oferi răspunsuri clare și pentru a înțelege mai bine aceste procese fascinante ale Soarelui.