Observarea Soarelui a atins o bornă istorică, reușindu-se pentru prima dată detectarea directă a unui fenomen prezis cu mai bine de 150 de ani în urmă, care ar putea explica de ce atmosfera stelei noastre este mult mai fierbinte decât suprafața sa. Noile înregistrări time-lapse, realizate cu cel mai mare telescop solar din lume, dezvăluie mii de vârtejuri minuscule fremătând pe suprafața solară. Această descoperire marchează un punct de cotitură în înțelegerea proceselor dinamice care au loc la nivelul fotosferei.

Fenomenul acum imortalizat, cunoscut sub numele de instabilitatea Kelvin-Helmholtz, nu este un concept nou în fizică. Lord Kelvin și Hermann von Helmholtz l-au descris încă din secolul al XIX-lea, explicând că atunci când două fluide se deplasează cu viteze diferite una peste cealaltă, frecarea generată la interfață organizează materia în modele spiralate de turbioane. În cazul Soarelui, această forfecare are loc între fluxurile de plasmă adiacentă, iar acum, pentru prima dată, acest proces a putut fi observat în timp real și într-un detaliu excepțional.

Cheia acestei descoperiri a rezidat în rezoluția inegalabilă a telescopului solar Daniel K. Inouye, operat în Hawaii de Fundația Națională de Știință a Statelor Unite. Cercetătorii au reușit să pună în oglindă imaginile captate cu simulări computerizate ale fotosferei, stratul vizibil al Soarelui. Rezultatele, publicate în numărul din august al prestigioasei reviste Nature, au stârnit un val imens de entuziasm în rândul fizicienilor solari, confirmând o teorie veche de peste un secol.

Imagini de o claritate fără precedent ale suprafeței solare

Secvențele temporale capturate de telescopul Inouye au scos la iveală detalii pe care nu le-am fi putut vedea vreodată înainte. Imaginile dezvăluie zeci de vârtejuri minuscule conturându-se la marginea regiunilor magnetice, unele fiind însoțite de dungi fine și întunecate, numite striații. Rezoluția acestui telescop face posibilă izolarea de către oamenii de știință a unor structuri de doar câteva zeci de kilometri, un nivel de detaliu inimaginabil până de curând.

Comparația dintre imagini și modelele computerizate a scos la iveală o suprapunere impresionantă, concordând până la cel mai mic detaliu, inclusiv distanța medie dintre turbioane. Această armonie perfectă oferă dovada concludentă că oamenii de știință au surprins într-adevăr instabilitatea Kelvin-Helmholtz manifestându-se pe Soare. Descoperirea este cu atât mai importantă cu cât fenomenul rămăsese ascuns până acum din cauza rezoluției insuficiente a instrumentelor mai slabe.

Aceste vârtejuri de plasmă nu sunt doar simple fenomene naturale pitorești. Cercetătorii sunt convinși că aceste structuri joacă un rol fundamental în formarea manifestărilor mai violente ale activității solare. Turbioanele răsucesc și amestecă constant liniile de câmp magnetic ale Soarelui, ducând astfel la acumularea unei cantități enorme de energie în interiorul lor.

Rolul turbioanelor în activitatea solară și misterul coroanei

Prin frământarea continuă a câmpurilor magnetice, aceste mici vârtejuri pot contribui la formarea energiei necesare pentru declanșarea erupțiilor solare și a ejecțiilor coronale de masă. Aceste explozii violente nu sunt doar spectacole cerești impresionante, ci au și un impact considerabil asupra infrastructurii tehnologice din jurul Pământului, afectând sateliții, rețelele de comunicații și sistemele de alimentare cu energie electrică.

Observațiile ne-ar putea apropia și de rezolvarea unui mister care dăinuie de multă vreme. Atmosfera exterioară a Soarelui, coroana, are o temperatură de aproximativ două milioane de grade Celsius, în timp ce suprafața vizibilă este cu sute de mii de grade mai rece. Potrivit lui Thomas Rimmele, tehnologul șef al Observatorului Național Solar, energia mecanică generată de turbioanele create prin instabilitatea Kelvin-Helmholtz se poate transforma în căldură, încălzind astfel coroana solară.

În viitor, echipa de cercetători va utiliza programe automatizate de imagistică pentru a urmări aceste vârtejuri în timpul observațiilor ulterioare. Acest lucru va permite cuantificarea exactă a energiei transferate către coroană și va clarifica mecanismul prin care ele contribuie la generarea fenomenelor de meteorologie spațială care pun în pericol Pământul. O nouă eră în știința solară, inaugurată de telescopul Inouye, abia acum a început.

Sursa: LiveScience.com