Току-що открихме нещо ново на повърхността на Слънцето

Ще си призная — тази история ме накара да се почувствам като че ли току-що разкрихме напълно непознато явление при един от най-проучваните обекти на небето ни. Учени, използващи най-големия слънчев телескоп в света, забелязаха миниатюрни въртящи се вихри върху слънчевата повърхност, които досега не бяха виждани от никого. И нека бъда честен — те са наистина впечатляващи.

Какво представлява този телескоп

Телескопът „Даниел К. Инуе" се намира на Хаваите и е наистина мащабен. Това нещо е голямо колкото малка сграда и улавя детайли върху слъчевата повърхност, от които повечето други телескопи биха могли само да мечтаят. Но откритието не се дължи само на самия телескоп — става дума за комбинацията от мощния инструмент и доста усъвършенствани компютърни симулации.

За да ви дам представа за мащаба: вихрите, които са открили, са около 20 километра в диаметър. За Слънцето това е почти микроскопично. Изследователите направиха следната аналогия — сякаш забелязваш една двуеврова монета от разстояние 180 километра. Не знам за вас, но аз дори не мога да видя къщата на съседа си от толкова далеч.

Слънчевата повърхност е като огромна, разбунена тенджера с вряща вода

Тук започва най-интересното. Слънчевата видима повърхност не е гладка — тя е покрита с нещо, наречено гранули. Това са огромни структури (поне според човешките мащаби), които варират от 500 до 2000 километра в диаметър. Представете си, че гледате Слънцето и виждате хиляди мехури, които непрестанно се образуват, пукат и появяват отново. Това е гранулацията.

Причината за съществуването на тези гранули е конвекцията — горещата плазма се издига от дълбините на Слънцето, изстива на повърхността и после потъва обратно. На практика наблюдаваме тенджера с вряща вода, но вместо вода има плазма при милиони градуси, а вместо тенджера — цялата ни звезда.

И ето че сега, благодарение на тези нови наблюдения, виждаме какво се случва по краищата на гранулите. Изследователите забелязаха тези подобни на ресни структури, които развиват въртеливи движения. Най-точната аналогия, която ми идва наум? Вълни в океана, които започват да се пречупват. Има нещо почти хипнотизиращо в това.

Тези малки въртележки може би обясняват как Слънцето съхранява енергия

А сега нещата стават наистина интересни. Учените смятат, че тези миниатюрни водовъртежи са примери за нещо, наречено нестабилности на Келвин-Хелмхолц. Вероятно сте виждали това явление и преди, без да го осъзнавате — то се получава, когато две течности, движещи се с различна скорост, създават красиви вълнообразни модели или въртящи се вихри на границата си.

Помислете за вятър, който духа над вода. Разликата в скоростта между въздуха и водата поражда онези малки вълни и въртележки. Същото се случва и на Сълнцето, но вместо въздух и вода става дума за плазма, движеща се с различни скорости покрай краищата на гранулите.

Но ето кое е наистина вълнуващото: тези нестабилности може би са ключова част от загадката как Слънцето усуква и съхранява магнитна енергия. Виждате ли, слътчевото магнитно поле е това, което поражда слълчеви изригвания, коронални изхвърляния на маса и всички онези красиви полярни сияния, които виждаме на Земята. Но все още не разбираме напълно как се натрупва тази магнитна енергия на първо място.

Възможно ли е тези вихри да са липсващото парче от пъзела?

Слънчевите линии на магнитното поле се усукват и навиват като някой бавно да навива пружина. Цялото това усукване съхранява енергия. Накрая нещо отстъпва и енергията се освобождава чрез процес, наречен магнитно презакъснение — на практика силовите линии се чупят и пренареждат, като освобождават изблик на енергия.

Но какво поражда това усукване изобщо? Това си оставаше основен неразрешен въпрос. И ето къде нашият нов приятел — плазменият вихър — може да помогне. Изследователите забелязаха, че тези малки водовъртежи се появяват непрестанно навсякъде, където магнитното поле е достатъчно силно. Ако те непрекъснато се въртят и бълбукат по границите на гранулите, може би постоянно усукват линиите на магнитното поле като някой, който върти пумпал.

Прилича си с откритието, че малките, постоянни вълнички в езеро всъщност бавно въртят подводно гребло, за което изобщо не сте знаели.

Защо това има значение за нас тук долу на Земята

Може би се питате — защо да ме интересуват малки въртележки на Сълнцето? Справедлив въпрос! Ето защо е важно: слъчевата магнитна активност следва приблизително 11-годишен цикъл и тези цикли ни влияят в реални мащаби. Сълнчевите бури могат да нарушат работата на спътници, електропреносни мрежи и дори GPS системи. Разбирането как слъчевата магнитна рамка се променя толкова бързо може да ни помогне да предсказваме космическото време по-точно.

Настоящите модели имат проблем да обяснят как магнитните полета се преместват от слъчевата повърхност нагоре в атмосферата ѝ достатъчно бързо, за да управляват тези бързи цикли. Тези новооткрити вихри може би са липсващият механизъм — непрекъснато разбъркващ намагнитени плазмени потоци и помагащ им да се придвижват нагоре.

Какво означава всичко това

От векове изучаваме Сълнцето и току-що открихме нещо напълно ново, случващо се точно на неговата повърхност. Според мен това е едновременно смиряващо и вълнуващо. Сълнцето е буквално най-близката ни звезда и явно все още има тайни, с които да ни изненада.

Това, което намирам за най-забележително, е че тези вихри вероятно са били там през цялото време, въртейки се по слъчевата повърхност. Просто не разполагахме с подходящите инструменти, за да ги видим. Кара те да се зачудиш какво ли още се крие на показ, чакащо само по-добра технология, за да се разкрие.

Следващия път, когато погледнеш към Сълнцето (моля те, не го прави директно!), помни, че зад тази заслепяваща светлина се крие един бурный, разбунен, непрестанно променящ се пейзаж — и сега знаем, че миниатюрни водовъртежи танцуват по неговата повърхност, вероятно играейки ключова роля в оформянето на космическото време, което засяга технологичния ни свят.