Solvortekser: Solas nye hemmeligheter

Jeg må innrømme at jeg ble skikkelig fasinert av denne nyheten. Det føles som om forskerne nettopp oppdaget noe helt nytt ved et av de mest studerte objektene på himmelen vår. Ved hjelp av verdens største soltekop har forskere funnet bitte små, hvirvlende vortekser på soloverflaten — strukturer som ingen har sett maken til før. Og de er faktisk ganske vakre.

Hva er verdens største soltekop?

Daniel K. Inouye Solar Telescope ligger på Hawaii, og den er virkelig imponerende. Denne giganten er på størrelse med et lite bygg, og den kan se detaljer på soloverflaten som får andre teleskoper til å blekne av misunnelse.

Det som gjorde denne oppdagelsen mulig, er ikke bare teleskopet alene — det er kombinasjonen av dette kraftige instrumentet og avanserte datasimuleringer.

La meg sette det hele i perspektiv: Vorteksene forskerne fant er omtrent 20 kilometer i diameter. På sola er det praktisk talt mikroskopisk. Forskerne sammenlignet det med å oppdage en enkelt euroslant fra 180 kilometers avstand. Jeg vet ikke med deg, men jeg klarer knapt å se naboen hus fra der jeg sitter.

Soloverflaten er som en diger, voldsom kokinggryte

Her blir det interessant. Solas synlige overflate er slett ikke glatt — den er dekket av det som kalles granuler. Dette er enorme strukturer (etter menneskelige mål, i alle fall) som varierer mellom 500 og 2000 kilometer i diameter. Tenk deg at du ser på sola og kan skjelne tusenvis av bobler som stadig dannes, sprekker og dannes på nytt. Slik ser granulasjon ut.

Disse granulene eksisterer fordi det skjer konveksjon — varm plasma stiger opp fra dypet inne i sola, avkjøles ved overflaten og synker deretter ned igjen. Det er bokstavelig talt som å se på en koking gryte, bare at "vannet" er plasma ved millioner av grader og "gryta" er hele stjernen vår.

Og nå, takket være disse nye observasjonene, kan vi se hva som skjer ved kantene av granulene. Forskerne oppdaget strukturert som ligner Kant-lignende strukturer som utvikler hvirvlende bevegelser. Den beste sammenligningen jeg kommer på? Havbølger som begynner å bryte. Det er nesten hypnotiserende å se på.

Disse små virvlene kan forklare hvordan sola lagrer energi

Nå blir det skikkelig spennende. Forskerne tror disse små virvlene er eksempler på det som kalles Kelvin-Helmholtz-ustabiliteter. Du har kanskje sett dette fenomenet før uten å vite om det — det oppstår når to væsker som beveger seg i ulike hastigheter skaper vakre bølgemønstre eller hvirvlende vortekser der de møtes.

Tenk på vind som blåser over vann. Forskjellen i hastighet mellom luften og vannet skaper de små bølgene og virvlene. Det samme skjer på sola, bare at det er plasma som beveger seg i ulike hastigheter langs kantene av granuler.

Men her kommer det virkelig spennende: Disse ustabilitetene kan være en nøkkelbrikke i forståelsen av hvordan sola vrir og lagrer magnetisk energi. Solas magnetfelt er nemlig det som driver solutbrudd, koronamasseutbrudd og alle de vakre nordlyene vi ser på jorda. Men vi forstår fortsatt ikke fullt ut hvordan den magnetiske energien bygger seg opp i utgangspunktet.

Kan disse vorteksene være den manglende brikken?

Solas magnetiske feltlinjer blir vridd og sammenfiltret som om noen sakte spinner opp en fjær. All denne vridningen lagrer energi. Til slutt gir noe etter, og energien slippes løs gjennom en prosess som kalles magnetisk rekonneksjon — feltlinjene brytes og omorganiserer seg, og slipper ut et energibunt.

Men hva starter egentlig denne vridningen? Det har vært et stort ubesvart spørsmål. Og her kan vår nye venn, plasma-vorteksen, kanskje hjelpe. Forskerne la merke til at disse små virvlene stadig dukker opp der det magnetiske feltet er sterkt nok. Hvis de hele tiden rører og svinger ved kantene av granuler, kan de være med på å vri magnetiske feltlinjer kontinuerlig — som noen som spinner en snurretop.

Det er som å oppdage at små, konstante krusninger i en dam egentlig sakte dreier en undervannspropell du aldri visste eksisterte.

Hvorfor dette angår oss som bor på jorda

Du lurer kanskje på hvorfor du skal bry deg om små virvler på sola? Et rettferdig spørsmål! Her er hvorfor det betyr noe: Solas magnetiske aktivitet følger en syklus på omtrent 11 år, og disse syklusene påvirker oss på ekte måter. Solstormer kan forstyrre satellitter, strømnett og til og med GPS-systemer. Å forstå hvordan solas magnetiske rammeverk forandrer seg så raskt kan hjelpe oss å forutsi romværet mer nøyaktig.

Dagens modeller sliter med å forklare hvordan magnetiske felt beveger seg fra soloverflaten og opp i atmosfæren raskt nok til å drive disse raske syklusene. Disse nylig oppdagede vorteksene kan være den manglende mekanismen — de blander stadig magnetisert plasma og hjelper det med å bevege seg oppover.

Konklusjonen

Vi har studert sola i århundrer, og likevel oppdaget vi akkurat noe helt nytt som skjer rett der, på overflaten. Slik jeg ser det, er det både ydmykende og spennende. Sola er bokstavelig talt vår nærmeste stjerne, og tydeligvis har den fortsatt hemmeligheter å dele.

Det som fascinerer meg mest, er at disse vorteksene sannsynligvis alltid har vært der, hvirvlet rundt på soloverflaten. Vi hadde bare ikke de rette verktøyene til å se dem før nå. Det får en til å lure på hva annet som kan gjemme seg rett foran øynene våre, og bare venter på bedre teknologi for å avsløres.

Neste gang du ser opp mot sola (vennligst ikke gjør dette direkte!), husk at bak det blendende lyset ligger et voldsomt, rørende, konstant foranderlig landskap — og nå vet vi at det danser små virvler langs overflaten, kanskje med en avgjørende rolle i å forme romværet som påvirker den teknologiske verdenen vi lever i.