A Solar Orbiter napszonda új észlelési adatai egy régi rejtély felgöngyölítésében segíthetnek.

A Solar Orbiter napszonda legfrissebb fotói segíthetnek megmagyarázni egy olyan naplégköri jelenséget, amely évtizedek óta érthetetlen a napfizikusok számára. A nemrég közzétett adatok alapján feltárul, hogyan működnek a Nap magnetoszférájának „visszaváltásai”, amelyek más furcsaságokat is megmagyarázhatnak, például hogy miért van két különböző sebességű napszél.

A Nap külső légköre, a korona töltött részecskefelhőket bocsát ki a környező űrbe. Ez a plazma a Nap mágneses terének erővonalai mentén mozog, amelyek Napból kiindulva szerte minden irányba mutatnak. Ez a részecskekiáramlás, vagyis napszél felel az űridőjárás alakulásáért, köztük a Földet is érintő geomágneses viharokért is.

A napszéllel kapcsolatban azonban a mai napig számos dolog rejtély, például nem tudni, hol és hogyan generálódik, és hogy miért bontható két eltérő sebességű összetevőre. Csillagunk körül jelenleg két szonda kering, amelyek célja ezen kérdések megválaszolása: a NASA Parker napszondája, amely a napszél létezését helyesen megjósoló Eugene Parker után kapta a nevét, és az európai Solar Orbiter.

2018-ban a Parker több ezer szokatlan, rejtélyes fluktuációt figyelt meg a mágneses erővonalak irányában. A vizsgált az erővonalak többnyire egy irányba mutatnak, azonban a szonda feltárta, hogy egyes vonalak időnként spontán irányt változtatnak, majd gyorsan visszaváltanak eredeti irányukba. Az ilyen irányváltások egy zegzugos hegyi ösvény lefutására emlékeztetnek, és a szakértők visszaváltásoknak keresztelték el őket.

A Nap mágneses tere elsősorban zárt mágneses hurkokból áll, amelyek a felszínből kinyúlva visszahajlanak abba. Vannak azonban nyitott erővonalak is, amelyek az űrbe irányulnak, és a teóriák szerint kulcsszerepet játszanak a napszél leggyorsabb, 800 km/s sebességgel száguldó részeinek felgyorsításában. A hurkolt erővonalak ugyanakkor lassítják a távozó plazmát, és sokkal lassabb napszelet engednek útjára, amely persze még így is villámgyors, 500 km/s sebességű. A Naprendszerben honoló űridőjárást elsősorban a lassabb napszél uralja, az ugyanakkor nem világos, hogy tud egyáltalán kijutni ez a napszél a mágneses hurkok közül.

Ahogy a Nap forog, a nyitott erővonalak elhajlanak, és időnként kereszteződnek a zárt hurkokkal. Ilyenkor egy-egy szakaszon átmenetileg egyesülhetnek is vele, és az ilyen perturbációk a szakértők szerint különleges, S-alakú erővonalakat eredményezhetnek, amelyek létrejötte és kiegyenesedése megmagyarázhatja a mágneses térben megfigyelt visszaváltásokat.

Minderre azonban mostanáig nem volt megfigyeléses bizonyíték. A Solar Orbiter felvételei ezt változtatták meg, amikor Daniele Telloni olasz fizikus S-et formáló turbulenciát figyelt meg a napkoronában. Telloni és a visszaváltások teoretikus hátterét felvázoló Gary Zank, az Alabamai Egyetem kutatója összehasonlították a megfigyeléseket az elméleti modellekkel. Az eredmények pedig erősen azt sugallják, hogy valóban a kereszteződő és átmenetileg összekapcsolódó erővonalak okozhatják az irányváltásokat, és valószínűleg a lassú napszélért is ilyen jelenségek felelnek.

Telloni elmondása szerint a következőkben arra is szeretnének megfigyeléses bizonyítékot találni, hogy a visszaváltásokhoz konkrét, helyi napszélesemények kötődnek. Erre lehet, hogy rövidesen meg is lesznek az adatok, hiszen a Solar Orbiter októberben éri el következő napközelségét, a Parker pedig éppen túl van egy ilyenen, és rövidesen várhatók az általa rögzített új adatok.

Az új eredmények persze még mindig nem kínálnak teljeskörű magyarázatot a napszéllel kapcsolatos rejtélyekre, és a visszaváltásokra sem, lehetséges, hogy ezek mögött más okok (is) állnak. Ugyanakkor segíthetnek az űridőjárás pontosabb előrejelzésében, elsősorban is az olyan viharok megjósolásában, amelyek zavarhatják a földi és a Föld körüli elektronikus rendszereket.

Forrás: ipon.hu / science.org / iopscience.iop.org