A Nap legkülső tartományából származó, az eddigi módszerekkel nem előrejelezhető anyagkidobódások nagy fejtörést okoznak a kutatóknak – egy szakértői csoport nemrég egy új számítógépes modell segítségével vizsgálta meg a rejtélyes jelenségek hátterét.

Napunk ritka, forró gázból álló külső tartományából, a napkoronából rendszeres időközönként dobódnak ki kisebb-nagyobb, nagy sebességű töltött részecskékből álló anyagcsomók (coronal mass ejection, CME). Ezen “napviharok” egy része Földünk irányába haladva elérheti bolygónkat, ahol az azt óvó mágneses térrel kölcsönhatva általában csak látványos sarkifény-jelenségekhez vezetnek; ugyanakkor egy-egy nagyobb mértékű energiafelszabadulásból származó napvihar akár komolyabb károkat is tehet(ne) a Föld körül keringő műholdak elektronikai rendszereiben, vagy a földfelszíni elektromos hálózatokban.

A koronaanyag-kidobódások előrejelzése éppen ezért különösen fontos dolog. Ezt elősegíti, hogy ezeket az eseményeket általában ún. napflerek előzik meg: központi csillagunk ilyenkor a mágneses aktivitásból eredő hirtelen energiafelszabadulás miatt rövid alatt, nagy mértékben felfényesedik. Ezek a felfényesedések leginkább a nagy energiájú hullámhossz-tartományokban (ultraibolya, röntgen) érzékelhetők, így a napot folyamatosan vizsgáló űrszondák (pl. a SOHO, az SDO, vagy a STEREO A és B ikerszondák) képesek detektálni ezeket az előjeleket. Egy ténylegesen komoly mértékű CME-t megelőző, extrém energiájú fler azonnali észlelése egyfajta vészjelzésként szolgálhat számunkra – azalatt a néhány óra alatt, amíg a 3-4000 km/s átlagos sebességgel terjedő anyagkidobódás eléri Földünk térségét, elvileg van lehetőség a műholdak és egyéb berendezések biztonsági üzemmódba állítására, ami adott esetben akár sok százmillió dolláros kártól is megmenthetné az emberiséget.

A kutatók érdeklődését többek között ezért is keltették fel azok a CME-k, amelyekhez, úgy tűnik, sem flerek, sem egyéb, a mágneses aktivitás észlelhető formái nem kötődnek, így adott esetben az előrejelzésük sem lehetséges. Bár ezek a “lopakodó” CME-k az átlagos anyagkidobódásoknál kisebb energiájúnak tűnnek (átlagos sebességük csak mintegy ötöde a fentebb említett értéknek), kisebb károkat azért így is tudnának okozni, ha észrevétlenül érnék el Földünk térségét. Egy nemzetközi kutatócsoport a kaliforniai Berkeley Egyetemen működő, de részben a NASA által is támogatott Space Sciences Laboratory szakembereinek vezetésével egy újonnan fejlesztett számítógépes modell segítségével vizsgálta meg a rejtélyes CME-k eredetét. Munkájuk során felhasználták többek között a SOHO és STEREO űrszondák adatait is, míg az elméleti vizsgálatok középpontjába a Nap mágneses terének, valamint ún. differenciális rotációjának kapcsolatát állították (a Nap ugyanis nem merev testként forog: egyrészt az egyenlítői tartományában gyorsabban áramlik a felszínközeli anyag, mint a pólusok felé haladva, másrészt a különböző mélységű rétegek forgási sebességében is van eltérés).

Úgy tűnik, utóbbi lépés volt a kulcs egy lehetséges magyarázat megtalálásában. A szakemberek eredményei alapján a differenciális rotáció a Nap mágneses erővonalainak különböző mértékű megnyúlásához és összehúzódásához vezet, így az erővonalak egy része ezen hatás révén, mintegy két hetes időskálán feltekeredik; az érintett erővonalak mentén mozgó töltött részecskék pedig végül egy, az erővonalakból képződő mágneses “buborékba” kerülve kilökődnek a Napból. Ez a folyamat jóval kisebb energiafelszabadulással jár, mint a “hagyományos”, először flerek kialakulását okozó mágneses erővonal-átkötődések, így magyarázza a “csendes” CME-k kialakulásának lehetőségét.

Ezek az eredmények egyúttal azt is jelzik, hogy a nagy teljesítményű számítógépekkel végzett szimulációk egyre fontosabb szerepet töltenek be a tudományos kutatások fejlődésében – kijelenthetjük, hogy mára gyakorlatilag nélkülözhetetlenné váltak.

Forrás: csillagaszat.hu / nasa.gov