Kétféle napszél létezik, de nem tudtuk, miért – a NASA szondája megtalálhatta a választ

A NASA űrszondája átrepült a Nap pokoli légkörén, hogy felfedezze a napszél rejtélyes forrását.

A napszél tulajdonképpen a Napból előtörő plazmavihar. De ha közelebbről is megvizsgáljuk – ahogyan azt a NASA Parker Solar Probe nemrég tette, amikor 21 millió kilométerre közelítette meg a Nap felszínét –, akkor olyan részecskeáradatokat láthatunk, amelyek közül néhányat mágneses mezők irányítanak, amelyek a Nap felszínén lévő gigantikus lyukakból törnek elő.

A napszelet, mint azt a Live Science is írja, két nagy kategóriára lehet bontani: “gyors” és “lassú”. A gyors napszél a nap légkörében lévő lyukak körül tör elő, és másodpercenként 800 kilométeres sebességgel képes haladni – ez a kétszerese a lassú szél csúcssebességének.

A napfizikusok régóta töprengenek azon, hogy mitől lesz az egyik napszéltípus majdnem kétszer olyan gyors, mint a másik. Most a szonda talán megtalálta a választ: a gyorsabb áramlásokat a mágneses mezők gyors átrendeződése során felszabaduló hirtelen, korbácsütésszerű energiakitörések okozzák.

“A szelek rengeteg információt szállítanak a Napból a Földre, ezért a napszél mechanizmusának megértése gyakorlati okokból is fontos a Földön” – mondta James Drake, a tanulmány társszerzője, a Marylandi Egyetem fizikaprofesszora.

“Ez hatással lesz arra, hogy megérthessük, hogyan szabadítja fel a Nap az energiát, és hogyan okozza a geomágneses viharokat, amelyek veszélyt jelentenek a kommunikációs hálózatainkra.”

Mivel ezek olyan erősek, hogy a műholdakat is leszedhetik az égről, vagy akár megbéníthatják az internetet, a tudósok nagyon szeretnék kideríteni, hogyan keletkeznek. A Parker Solar Probe adataiból kiderült, hogy a koronalyukak – a Nap külső légkörében megnyíló sötétebb, hűvösebb régiók – “zuhanyrózsa” alakúak, amelyek többnyire egyenletesen elhelyezkedő, akár 29 000 km széles anyagtölcsérekből állnak. Ezek a tölcsérek vagy visszahúzódnak a Napba, vagy teljesen kilépnek belőle, attól függően, hogy az őket irányító mágneses mezővonalak nyitottak vagy zárva vannak-e.

“A fotoszférát (a nap légkörének legalsó rétegét) konvekciós cellák borítják. A nagyobb léptékű konvekciós áramlást szupergranulációnak nevezik” – mondta a tanulmány vezető szerzője, Stuart Bale, a Berkeley-i Kaliforniai Egyetem fizikaprofesszora.

“Ahol ezek a szupergranulációs cellák találkoznak és lefelé haladnak, ott magukkal rántják az útjukban lévő mágneses mezőt ebbe a lefelé irányuló tölcsérbe. A mágneses mező ott nagyon felerősödik.”

A gyors napszél áramlási sebességének mérésekor – néha a napszél átlagos sebességénél 10-100-szor gyorsabban mozgó részecskéket azonosítottak – a kutatók arra a következtetésre jutottak, hogy a gyors napszél keletkezésének egyetlen lehetséges mechanizmusa a “mágneses visszaváltás”.

Ezek akkor jönnek létre, amikor a napfelszínhez közeli zárt mágneses mezőhurok a Napból kifelé nyúló nyitott mezővonalakhoz csatlakozik, és a mezővonalak szétbomlásakor ostorcsapásszerű energiakitörést okoz. A kutatók szerint ezeknél a csomópontok élesebbek, ami azt jelenti, hogy a napanyag sokkal nagyobb sebességgel repül ki belőlük, mint a régebbi, simább visszacsapódásokból.

“A végső következtetés az, hogy a gyors napszél energiaforrását a tölcsérszerkezeteken belüli mágneses visszakapcsolódás biztosítja” – mondta Bale.

“Ami ezekből a kis mágneses energiakötegekből származik, amelyek a konvekciós áramlásokhoz kapcsolódnak.”

Eredményeik megerősítése érdekében a kutatók folytatják a napszonda adatainak tanulmányozását, miközben az egyre közelebb kerül a Naphoz, és eléri végső célját 6,4 millió km-rel a felszín felett, ahol a műszerei várhatóan megsülnek a Nap óriási hője miatt.

Ez is érdekes lehet:

• Ezért nem akar a NASA ceruzát használni az űrben
• Videó: Egy fekete lyuk születése a valaha látott legfényesebb űrrobbanás