Nova analiza podataka sa Parker Solar Probe-a pokazuje da svemirska prašina može igrati značajnu ulogu u zagrevanju sunčeve korone. Naelektrisana zrna prašine interaguju sa elektromagnetnim poljem i Alfvénovim talasima, što može dovesti do prenosa ili lokalnog oslobađanja energije. Ravnoteža između efekata mase i naboja određuje gde se energija deponuje, a buduće misije treba da uključe detektore prašine kako bi se ovaj mehanizam detaljnije proučio.
Nevidljiva prašina koja greje sunčevu koronu — nova otkrića Parker Solar Probe-a
The sun's corona is visible as wispy white tendrils during this total solar eclipse. . | Credit: NASA/Keegan Barber
Zagonetka zašto je sunčeva korona — spoljašnja atmosfera Sunca — znatno toplija od njegove vidljive površine mogla bi imati neočekivano objašnjenje: sitna svemirska prašina. Nova analiza podataka sa NASA-inog Parker Solar Probe-a sugeriše da ta zrna, naelektrisana i u interakciji sa magnetnim talasima solarnog vetra, mogu pomoći da se elektromagnetna energija pretvori u toplotu u koroni.
Kako su otkrili uticaj prašine
Parker nije opremljen posebnim detektorom prašine, jer se do sada smatralo da prašina u uslovima korone brzo ispari i nema značajan uticaj. Ipak, instrument FIELDS — skup antena i magnetometara dizajniranih da meri elektromagnetna polja i radioemisije — beležio je česte, neočekivane skokove napona.
"Decenijama su istraživači pretežno proučavali kako elektroni, ioni, magnetna polja i plazma-talasi prenose i rasipaju energiju... Naš rad ubacuje novi sastojak u tu sliku: zrna prašine," rekao je vodeći istraživač Syed Ayaz (University of Alabama in Huntsville).
Ayaz i njegov tim objašnjavaju da su ti skokovi napona najverovatnije rezultat oblaka naelektrisanih čestica koje nastaju kada sićušna zrna prašine pri velikim brzinama udare u letelicu. Ta zrna akumuliraju elektrostatički naboj i mogu da stupe u kompleksne interakcije sa elektromagnetnim poljem koje nosi solarni vetar.
Načini na koje prašina može zagrevati koronu
Prašina može uticati na Alfvénove talase — vrste magnetnih talasa koji prenose energiju kroz plazmu — na dva osnovna načina:
The Parker Solar Probe is seen in this illustration, right in front of the sun. | Credit: NASA/Johns Hopkins APL/Steve Gribben
- Efekat mase: Masa prašine povećava inerciju plazme, omogućavajući da se energija talasa prenese dublje u koronu pre nego što se rasprši.
- Efekat naboja: Električni naboj na zrncima pojačava interakcije između naelektrisanih čestica, talasa i elektromagnetnog polja, što može dovesti do lokalnog ispuštanja energije u obliku zagrevanja čestica.
Ravnoteža između ta dva efekta određuje gde i kada se energija deponuje u koroni, pa u određenim regionima može doći do iznenadnih skokova temperature. To pomaže da se objasni zašto korona dostiže temperature od nekoliko miliona stepeni (u Kelvinima), dok fotosfera ima temperaturu od oko 5.500 °C.
Zašto je otkriće važno
Ovi rezultati ukazuju da prašini treba pridati mnogo veću pažnju u modelima zagrevanja korone. Parker je prišao Suncu na oko 6,1 miliona kilometara (3,8 miliona milja) — bliže nego bilo koja druga letelica — pa su njegova merenja posebno vredna za razumevanje bliskog Sunčevog okruženja.
Autori pozivaju buduće misije da uključe specijalizovane detektore prašine i da preciznije odrede svojstva zrna u blizini Sunca. To će pomoći da se razjasni ključno pitanje: da li prašina samo prolazi pored Sunca ili aktivno oblikuje način na koji se elektromagnetna energija pretvara u toplotu i kinetičku energiju solarnog vetra.
Rad je objavljen 1. jula u časopisu The Astrophysical Journal.
Pomozite nam da budemo bolji.
