Svemirska letelica pratila misteriozni magnetni prekidač na Suncu

Svemirska letelica Solarni orbiter Evropske svemirske agencije proletela je kroz pregib u obliku slova S u magnetnom polju sunčevog vetra, poznat kao magnetni preokret ili magnetni prekidač (switchback). Uzimajući „otisak prsta“ neuhvatljivih čestica unutar prekidača, Solarni orbiter pratio je njegovo poreklo do površine Sunca i otkrio nove stvari o solarnom magnetizmu, neukrotivom pokretaču opasnih solarnih oluja, saopštila je Evropska svemirska agencija (ESA).

Studija o ovome objavljena je u žurnalu Nature Astronomy.

Preporučujemo

Sunce ima intenzivno i nemirno magnetno polje. Ovo polje ne upravlja samo samom zvezdom već ga sunčev vetar, mlaz vrelih naelektrisanih čestica (plazme), koji neprestano šiklja sa Sunca u svemir, povlači ka spoljašnjosti duž linija polja. Na svom putu kroz Sunčev sistem, te linije mogu da se uvijaju, pucaju ili prelamaju. Zajedno, sunčev vetar i njegove dinamične linije polja stvaraju mnoštvo uzbudljivih aktivnosti koje možemo proučavati kako bismo razumeli šta se dešava na Suncu i oko njega.

ESA je još 2022. izvestila da je Solarni orbiter uočio pregib u magnetnom polju sunčevog vetra poznat kao magnetni preokret ili prekidač. Iako su ovi prekidači često viđeni u blizini Sunca, naučnici i dalje raspravljaju o tome kako nastaju. Posmatrajući iz daljine, svemirska letelica je pomogla u rešavanju dela ove slagalice, potvrđujući da je prekidač S-oblika: nešto što su naučnici predviđali, ali nikada nisu direktno videli.

Sada je letelica dodala još jedan ključni deo slagalice prateći prekidač do njegovog izvora na Suncu.

- Solarni orbiter je prošao kroz veoma veliki prekidač. Zahvaljujući tome, uspeli smo da uzorkujemo retko viđene čestice koje nose jasne otiske svog porekla – rekao je Džesi Koburn iz CNRS/LPP (Francuska), vodeći autor novog rada.

Da bi uspostavili ovu vezu, Džesi i njegove kolege koristili su instrument Solarnog orbitera za analizu sunčevog vetra (SWA) kako bi uzorkovali plazmu od koje se sastoji prekidač. U to vreme, Solarni orbiter se nalazio otprilike na pola puta između Zemlje i Sunca.

Otkrili su mešavinu naelektrisanih čestica kiseonika i ugljenika koje su mogle nastati samo na jedan način: unutar vrelih petlji magnetnog polja na površini Sunca.

- Postoje dve glavne suprotstavljene teorije o tome kako nastaje prekidač, a time i sunčev vetar - dodaje Džesi. - Specifična mešavina čestica koju je detektovao Solarni orbiter je krunski dokaz za proces formiranja poznat kao „razmena ponovnog povezivanja“.

Ova vrsta ponovnog povezivanja dešava se kada delovi Sunca sa različitim magnetnim svojstvima stupe u interakciju. U atmosferi Sunca, otvoreni regioni imaju linije polja koje se protežu poput autoputeva, omogućavajući materijalu da brzo putuje duž njih u svemir. Zatvoreni regioni imaju linije koje se prvo protežu u svemir, a zatim se vraćaju na Sunce, stvarajući zatvorene petlje. Kada otvoreni region stupi u interakciju sa zatvorenim, linije se mogu zbiti, otvoriti i ponovo povezati na različite načine, omogućavajući plazmi koja je prethodno bila zarobljena u petlji da pobegne u svemir.

To se desilo sa ovim prekidačem – ali to nije sve. Alternativna teorija formiranja prekidača uključuje procese povezane sa talasima i turbulencijom (vrstom talasa za koju je Solarni orbiter otkrio da igra ključnu ulogu u zagrevanju i ubrzavanju sunčevog vetra).

- Uzbudljivo je to što vidimo znakove i ovih procesa, ali verovatno tek nakon što prekidač krene ka svemiru - kaže koautorka Stefani Jardli sa Nortamberland univerziteta (Velika Britanija). - Kada prekidač napusti Sunce, talasi i turbulencija preuzimaju kontrolu i upravljaju njegovim kretanjem. Sve u svemu, čini se da su oba procesa – razmena ponovnog povezivanja, kao i talasi i turbulencija – uključena u to kako prekidači nastaju i kreću se kroz svemir. Naše otkriće pomiruje ove dve teorije, pokazujući da one jednostavno deluju u različitim fazama životnog veka jednog prekidača.

Gledajući dalje od samih prekidača, ovo otkriće otkriva kako Sunce zagreva svoju atmosferu i ubrzava čestice sunčevog vetra u svemir. Štaviše, pokazuje da sunčeva atmosfera ostavlja svoj potpis na česticama koje čine ovaj vetar, pružajući nam mogući način da pročitamo istoriju solarne plazme čak i daleko od Sunca.

- Kao ljudima na Zemlji – i u svemiru – naši životi su isprepletani sa onim što se dešava na našoj zvezdi. Sunčev vetar povezuje Zemlju sa Suncem, a naše razumevanje njegove dinamike ima ključne implikacije za to kako da zaštitimo našu planetu od ekstremnih vremenskih pojava u svemiru – rekao je Danijel Miler, projektni naučnik ESA-e za Solarni orbiter, i dodao:

- Što više znamo, bolje se možemo pripremiti za solarne oluje kako bismo zaštitili našu infrastrukturu i tehnologiju u svemiru. Ovo otkriće ne bi bilo moguće bez Solarnog orbitera: nijedna druga letelica nije toliko blizu Suncu niti ima odgovarajuće instrumente potrebne za uspostavljanje ove veze. Ovo je sjajan primer misije koja isporučuje upravo onu vrstu nauke za koju smo znali da je sposobna, povezujući Sunce sa njegovim širim okruženjem i otkrivajući više detalja o našoj zvezdi.

(Telegraf Nauka/ESA)