Grupa uczonych analizjąca dane ze słonecznego obserwatorium satelitarnego SOHO rozwiązała zagadkę znajdujących się na powierzchni Słońca supergranul. Zdawały się one poruszać wokół Słońca szybciej niż ono się obraca. Ich pozornie szybki ruch jest wynikiem złudzenia generowanego przez zjawiska związane z aktywnością słoneczną. To co obserwujemy przypomina raczej falę tworzoną przez kibiców na meczach piłkarskich.

To fascynujące, gdyż ani teoria ani symulacje komputerowe nie przewidziały tego, co obserwujemy” – powiedział Laurent Gizon z W.W. Hansen Experimental Physics Laboratory (HEPL) w Stanford University. Gizon jest kierownikiem grupy, która 2 stycznia opublikowała swoje wyniki w Nature.

Supergranule pokrywają widoczną powierzchnię Słońca (fotosferę) niczym siatka. Zjawisko to nazywamy ją supergranulacją. Supergranule mają postać komórek, nieregularnych, jasnych regionów w których następuje poziomy ruch gazu (plazmy). Komórki supergranulacji otrzymały swoją nazwę ze względu na podobieństwo do mniejszych obiektów, równiez obserwowanych w fotosferze i nazywanych granulami. Granule są komórkami, w których następuje proces konwekcji: przemieszczanie się plazmy przenoszące ciepło z wnętrza Słońca do jego powierzchni. Rozmiary granul to około 1000 kilometrów, supergranul – 30 razy więcej. Cała powierzchnia Słońca pokryta jest tysiącami supergranul.

Dane ze znajdującego się na SOHO instrumentu Michelson Doppler Imager (MDI) pokazują, że wzór tworzony przez superganulację przemieszcza się po powierzchni słonecznej w postaci fal. MDI analizuje obraz prędkości powierzchni Słońca w celu odtworzenia ruchów i struktury plazmy na powierzchni gwiazdy i pod nią. Date z MDI pozwoliły zespołowi na ustalenie, że supergranulacja propaguje się wokół Słońca niczym fala dźwiękowa i wyjaśnienie dlaczego zdaje się ona obracać szybciej niż się spodziewano.

Kiedy ludzie na stadionie tworzą fale, nikt w rzeczywistości nie porusza się w kierunku w którym się ona rozchodzi, po prostu w odpowiednich momentach wstają i siadają. Odkryliśmy, żę w podobny sposób komórki supergranulacji w rzeczywistości nie poruszają się szybciej niz powierzchnia Słońca. Supergranulacja to po prostu wzór aktywności, który w postaci fali porusza się po powierzchni gwiazdy” – powiedział dr Tom Duvall z Goddard Space Flight Center, NASA.

Supergranule na diagramie Dopplera (mapie prędkości). Pokazuje on ruch obiektów na powierzchni Słońca. Miejsca ciemne poruszają się naszą stronę, jasniejsze – w przeciwną.

Kiedy tajemnica została rozwiązana, następnym krokiem jest zrozumienie mechanizmu w jaki supergranulacja tworzy fale. Mechanizm pozostaje nieznany, ale klucz do jego zrozumienia może znajdować się w naturze fal. Poruszają się one po powierzchni Słońca we wszystkie strony, ale z jakiegoś powodu są silniejsze (mają większą amplitudę) w kierunku obrotu gwiazdy. Daje to złudzenie, że supergranulacja porusza się szybciej niż powierzchnia Słońca. Zespół uczonych ma nadzieje, że to stwierdzenie pomoże w zrozumieniu dokładnego charakteru fal.

Trudno obecnie spekulowac na temat fizycznego pochodzenia tego zjawiska. Wygląda na to, że sama rotacja w jakiś sposób przyczynia się do powstania fal supergranulacji” – powiedział Gizon.

Uczeni zajmujący się Słońcem mają nadzieje, że odkrycia dotyczące zachowania supergranul pozwolą również na wyjasnienie ich natury. Pozostaje ona tajemnicą, gdyż nikt nie jest w stanie wyjaśnić ich charakterystycznego rozmiaru wynoszącego 30 tysięcy kilometrów. Zagadką pozostaje również głębokość na jaką one sięgają.

Zespół analizował dane z MDI zebrane w 1996 roku kiedy aktywność słoneczna była niewielka. Dzięki temu fale supergranulacji mogły być lepiej widoczne. W najbliższym czasie mają zostać przeanalizowane dane zebrane w czasie wysokiej aktywności. Dzięki temu możliwe stanie się sprawdzenie jak aktywność wpływa na supergranulację. Zrozumienie tych zjawisk pomoże w zrozumieniu zachowania słonecznego pola magnetycznego w pobliżu jego powierzchni.

Autor

Michał Matraszek