Dzięki zdjęciom japońskiej sondy Hinode możemy dokładniej poznać to, co dzieje się we wnętrzu i na powierzchni Słońca. Natura zjawisk dotyczących pogody słonecznej okazała się być bardziej złożona niż się spodziewano. Dane zbierane przez Hinode uzupełniają pomiary sondy SOHO.

Hinode, z japońskiego “wschód słońca”, została wystrzelona 23 września 2006 roku. Misja znana jest jako “Solar-B”. Powstała pod przewodnictwem Japonii (JAXA), dzięki współpracy z NASA i PPARC (Wielka Brytania). Jedyne centrum kosmiczne, które otrzymuje dane z satelity, znajduje się na jednej z wysp norweskich Svalbard.

Okres obiegu satelity wokół Ziemi wynosi 96 minut, co daje 15 obiegów w ciągu doby. Dzięki skoordynowanym pomiarom trzech podstawowych instrumentów (spektrometru, badającego daleki ultrafiolet i teleskopów, rejestrujących światło widzialne oraz promieniowanie rentgenowskie) oraz szerokiej gamie badanego spektrum, możliwa jest bardzo wnikliwa analiza procesów zachodzących na Słońcu. Sonda obserwuje fotosferę, część odpowiedzialną za wysyłanie promieniowania elektromagnetycznego, oraz koronę słoneczną, która rozciąga się na miliony kilometrów od powierzchni Słońca.

Obraz pokazuje powstający wir (zarodek plamy słonecznej), który koliduje z plamą słoneczną. Podczas interakcji plama wybucha, emitując wysokoenergetyczne protony, które po niedługim czasie docierają do Ziemi.     Dostępny jest także film, ukazujący zjawisko.

Zdjęcia ukazują prawdziwą naturę pola magnetycznego Słońca, które jest bardziej niespokojne i zmienia się gwałtowniej niż wcześniej sądziliśmy. Obrazy przesłane przez sondę ukazują, jak rozprzestrzeniają się zmiany w strukturze pola magnetycznego oraz jak uwolniona energia magnetyczna, przechodząc przez koronę słoneczną, uchodzi w przestrzeń międzyplanetarną.

Naukowcy sformułowali teorię, wiążącą wybuchową aktywność gwiazdy z łączeniem się domen, z których każda ma położony losowo w przestrzeni wektor indukcji magnetycznej. Ostatecznie powstaje twór, który splata linie pola poszczególnych domen w jedną. Przebiegający proces jest bardzo burzliwy. Naukowcy mają nadzieję udowodnić słuszność tej teorii, śledząc ewolucję struktur, które powstają na powierzchni Słońca i układają się wzdłuż linii pola magnetycznego.

Na fotografii wykonanej przez Hinode widnieje plazma, łącząca różnoimienne bieguny magnetyczne. Niegdyś uważano, że chromosfera Słońca jest nieruchoma.

Uwalnianie energii magnetycznej warunkuje pogodę w przestrzeni kosmicznej. W fotosferze produkowane są wysokoenergetyczne cząstki a także fale elektromagnetyczne. Wybuchy energii bywają odczuwalne także na Ziemi, ponieważ mogą zakłócić długodystansową komunikację pomiędzy kontynentami, a także uszkodzić system globalnej nawigacji.

Fotografie Hinode stanowią niezaprzeczalny dowód, że magnetosfera powstaje na skutek eksplozji, co skutkuje między innymi wytworzeniem gazowej powłoki wokół Słońca. Po raz pierwszy jesteśmy w stanie zrozumieć zachowanie rozgrzanych drobin gazu, które wznoszą się, a następnie opadają w magnetosferę Słońca.

Współpraca oraz porównanie danych zebranych przez Hinode i SOHO pozwoli zrozumieć procesy zachodzące w fotosferze, a tym samym i charakter słonecznych burz. W efekcie będzie można trafniej przewidzieć słoneczną pogodę, a prognozy aktywności słonecznej będą dokładniejsze.

Na stronie ESA można również obejrzeć filmy:

Chaotyczne dynamo. Plamy słoneczne zawierają silne pole magnetyczne. Naukowcy uważają, że powstaje ono głęboko pod powierzchnią Słońca poprzez ruch plazmy, w procesie zwanym 'dynamo'. Hinode odkryła nowy rodzaj aktywności, nazwany 'chaotyczne dynamo'.

Chromosfera. Języki plazmy, poruszane przez zmieniające się pole magnetyczne, przypominają trawę podczas powiewów wiatru.

Wyrzuty koronalne.

Struktura powstała w wyniku oddziaływania pola magnetycznego na plazmę w chromosferze Słońca.

Autor

Daniel Pęcak
Daniel Pęcak

Adiunkt na Wydziale Fizyki Politechniki Warszawskiej. Na co dzień zajmuje się materią, w której ważną rolę odgrywają procesy kwantowe, w szczególności materią w gwiazdach neutronowych oraz zjawiskami zachodzącymi w ultrazimnych gazach (https://danielpecak.github.io). Obronił doktorat z fizyki teoretycznej w Instytucie Fizyki PAN, absolwent Wydziału Fizyki Uniwersytetu Warszawskiego. Związany z Klubem Astronomicznym Almukantarat od 2006 roku. Współtwórca nowej wersji portalu. W wolnych chwilach zajmuje się popularyzacją nauki, eksploracją Netfliksa i lekturą książek fantasy i Sci-Fi.