2012.06.29. - Szupertornádók fűthetik a Nap légkörét

A sheffieldi egyetemen dolgozó Erdélyi Róbert professzor által vezetett új kutatás szerint a csillagunk légkörében tomboló szupertornádók lehetnek felelősek a Nap koronájának millió fokos hőmérsékletéért.

A földi megfelelőiknél több ezerszer nagyobb és intenzívebb mágneses szupertornádók tízezer km/h-s sebességgel pörögnek a Nap millió fokos hőmérsékletű atmoszférájában. A kétezer kilométer szélességet is elérő örvényekből a becslések szerint bármely pillanatban körülbelül 11 ezer kavarog csillagunk felszíne felett. Egy nemzetközi kutatócsoport - melynek vezetője Erdélyi Róbert professzor (University of Sheffield, Solar Physics and Space Plasma Research Centre) - új vizsgálatai szerint ezek a tornádók transzportálhatják az energiát a Nap felszíne alatti tárolóból, a konvektív zónából az atmoszféra külső részeibe mágneses hullámok formájában. Erdélyi professzor szerint ha megértjük, hogyan hevül fel az átmágnesezett plazma ezekben a szoláris tornádókban, akkor nagy lépést tehetünk a Föld egyre aggasztóbb energiaproblémáinak megoldása felé is. A kutatók űr- és földi teleszkópok felvételeit használták fel a szoláris tornádók tanulmányozására, a képekből készített 3D-s képszekvenciákat pedig kifinomult numerikus szimulációk eredményével hasonlították össze.

Egy mágneses szoláris tornádó illusztrációja. A háttérkép a NASA Solar Dynamics Observatory műholdjának felvétele, míg a szeletek a Kanári-szigeteken működő 1 méteres svéd naptávcsővel készültek. A kékes színű képeken jól látszik a mágneses tornádó örvényes szerkezete. A méreteket a képre montírozott Európa-térkép érzékelteti.
[Scullion & Wedemeyer-Böhm (2012), SDO/NASA]

A modern asztrofizika/napfizika egyik legnagyobb problémája annak magyarázata, hogy a Nap légköre (koronája) miért sokkal forróbb, mint a felszíne, a fotoszféra. Az egyértelmű, hogy az ehhez szükséges energia forrása a Nap belsejében van, de nem világos, hogy ez az óriási mennyiségű energia pontosan miként is jut el a konvektív zónából a Nap légkörébe. Erdélyi professzor úgy véli, kutatócsoportjával bizonyítékot talált arra, hogy a forgó mágneses struktúrák, a szoláris tornádók jelentik azokat a csatornákat, melyeken keresztül mágneses hullámok fűtik fel a napkoronát a millió fokos hőmérsékletre. A kutatók azt is remélik, hogy a folyamat egyszer majd a Földön is reprodukálhatóvá válik, így a tokamakok belsejében a plazma hasonló módon lesz felfűthető, ami által teljesen tiszta, "zöld" energia nyerhető majd.

Mágneses tornádó 3D-s numerikus szimulációja. A vörös, főként függőleges vonalak a mágneses teret, míg a spirálok a tornádóban áramló ionizált gázáramokat reprezentálják. A kocka alakú térfogat alján a napfelszín granulációs szerkezete, illetve a mágneses talppontok (vörös), míg a tetején az örvényes szerkezet (rózsaszín gyűrű) látható.
[Wedemeyer-Böhm és tsai (2012)]

Az eredményeket részletező szakcikk a Nature magazin 2012. június 28-i számában jelent meg.

Forrás:

• The University of Sheffield News 2012.06.27.