Vedci konečne rozlúštili záhadu najrýchlejších častíc Slnka
Solar Orbiter odhalil, odkiaľ prichádzajú najrýchlejšie častice Slnka. Vedci prvýkrát zblízka sledovali, ako hviezda vystreľuje elektróny takmer rýchlosťou svetla.
Európska vesmírna agentúra prostredníctvom misie Solar Orbiter odhalila záhadu vysokoenergetických častíc, ktoré vychádzajú zo Slnka.
Ako hovoria výskumníci, naše Slnko je najsilnejší urýchľovač častíc v sústave. Elektróny dokáže akcelerovať takmer na rýchlosť svetla a následne ich vyvrhne do priestoru okolo. Naša centrálna hviezda v podstate zaplavuje celú sústavu týmito vysokoenergetickými elektrónmi.
V rámci nového výskumu sa vedcom podarilo odhaliť presný zdroj týchto energetických elektrónov a spojiť ich so špecifickou aktivitou, ktorá na Slnku prebieha. Vedci zistili, že v skutočnosti existujú dva typy vysokoenergetických elektrónov. Jeden typ sa spája s inzenzívnymi solárnymi erupciami, ktoré vychádzajú z menších regiónov Slnka a druhý typ sa spája s väčšími erupciami, ktoré poznáme ako koronálne výrony hmoty.
“Vidíme jasné rozdelenie medzi „impulzívnymi“ časticovými udalosťami, pri ktorých sa tieto energetické elektróny uvoľňujú z povrchu Slnka v návaloch prostredníctvom slnečných erupcií, a „postupnými“, ktoré sú spojené s rozsiahlejšími výronmi koronálnej hmoty (CME), ktoré uvoľňujú väčšiu vlnu častíc počas dlhších časových období,” povedal vedúci výskumu, Alexander Warmuth.
Jedinečný pohľad na Slnko
Výskumníci už dlhšie vedeli, že existujú dva typy vysokoenergetických elektrónov. Solar Orbiter je však prvou sondou, ktorá tieto dva typy častíc dokázala zmerať a pozrela sa na ne z oveľa väčšej blízkosti, než akékoľvek iné sondy alebo observatóriá. Vďaka tomu dokázala táto misia zistiť, ako podobné častice opúšťajú povrch našej hviezdy.
“Len vďaka pozorovaniu stoviek udalostí v rôznych vzdialenostiach od Slnka s viacerými prístrojmi, čo dokáže iba sonda Solar Orbiter, sme boli schopní identifikovať a pochopiť tieto dve skupiny. Tým, že sme sa dostali tak blízko k našej hviezde, sme mohli zmerať častice v ‚pôvodnom‘ rannom stave, a tak presne určiť čas a miesto, kde na Slnku vznikli,” hovorí Warmuth.
Nová štúdia je zatiaľ najdetailnejším výskumom vysokoenergetických elektrónov. Medzi rokmi 2020 a 2022 sonda Solar Orbiter pozorovala viac ako 300 udalostí, počas ktorých tieto elektróny vznikali. Výskumníci merali elektróny priamo na mieste. Misia Solar Orbiter prakticky preletela priamo cez elektrónové prúdy a zmerala ich pomocou inštrumentu Energetic Particle Detector.
Neprehliadni
Výskumníci detekovali vysokoenergetické elektróny v rôznych vzdialenostiach od Slnka. To im umožnilo študovať, ako sa elektróny správajú počas ich putovania slnečnou sústavou, a odpovedať tak na dlhotrvajúcu otázku o týchto energetických časticiach.
Keď vedci spozorujú erupciu alebo koronálny výron hmoty, často existuje zdanlivé oneskorenie medzi tým, čo vidia, že sa deje na Slnku, a uvoľnením energetických elektrónov do vesmíru. V extrémnych prípadoch trvá časticiam zdanlivo hodiny, kým uniknú. Otázkou ostávalo prečo.
“Ukazuje sa, že to aspoň čiastočne súvisí s tým, ako elektróny cestujú vesmírom mohlo by to byť oneskorenie pri uvoľnení, ale aj oneskorenie pri detekcii. Elektróny sa stretávajú s turbulenciami, sú rozptýlené do rôznych smerov a podobne, takže ich nezachytíme okamžite. Tieto účinky sa zväčšujú, čím sa vzďaľujete od Slnka,” vysvetľujú výskumníci.
Energetické častice Slnka
Autori štúdie vysvetľujú, že priestor medzi Slnkom a planétami nie je prázdny. Obsahuje “vietor” pozostávajúci z nabitých častíc, ktoré vychádzajú neustále zo Slnka. Tieto častice so sebou ťahajú aj magnetické pole hviezdy. Tento vietor vypĺňa priestor a ovplyvňuje ako energetické elektróny cestujú vesmírom. Cez magnetizmus hviezdy sú elektróny uväznené, čo znamená, že nemôžu ísť tam, kam sa im zapáči.
Nový výskum prináša dôležitú časť skladačky ohľadom záhady nášho Slnka a jeho bezprostredného okolia. Výskumníci sa dozvedeli viac o časticiach, ktoré vychádzajú z našej hviezdy, rovnako ako sa dozvedeli viac aj o okolnostiach, za akých sa tieto častice uvoľňujú zo Slnka. Veria, že sonda Solar Orbiter v budúcnosti prinesie aj ďalšie fascinujúce objavy.
