Solen gemte på en hemmelighed

Jeg må bare sige det lige ud: den her historie fik mig til at føle, at vi lige har opdaget noget helt nyt ved et af de mest studerede objekter på himlen. Forskere har brugt verdens største solteleskop til at spotte små, hvirvlende virvler på solens overflade. Og de er faktisk ret smukke.

Verdens største solteleskop

Daniel K. Inouye Solar Telescope står på Hawaii, og ja – det er imponerende. Det er størrelse som et lille hus og kan se detaljer på solens overflade, som de fleste andre teleskoper bare kan drømme om.

Men det, der gjorde denne opdagelse mulig, er ikke kun teleskopet i sig selv. Det er kombinationen af det kraftfulde instrument og nogle virkelig avancerede computersimulationer.

Lad mig lige sætte størrelsen i perspektiv: de virvler, forskerne fandt, er omkring 20 kilometer i diameter. På solen er det praktisk talt mikroskopisk. Forskerne sammenlignede det med at spotte en enkelt mønt fra 180 kilometers afstand. Jeg kan personligt ikke engang se min nabo fra den afstand.

Solens overflade er som en kæmpe, voldsom gryde med kogende vand

Her bliver det interessant. Solens synlige overflade er ikke glat – den er dækket af det, man kalder granulater. Det er kæmpe strukturer (i hvert fald efter menneskelig målestok) på mellem 500 og 2.000 kilometer. Forestil dig, at du kigger på solen og ser tusindvis af bobler, der konstant dannes, brister og dannes igen. Sådan ser granulering ud.

Granulaterne opstår på grund af konvektion – varm plasma stiger op fra solens indre, køler ned ved overfladen og synker derefter ned igen. Det er bogstaveligt som at se en gryde med vand koge. Bare at "vandet" er plasma på flere millioner grader og "gryden" er vores egen stjerne.

Og nu, takket være de nye observationer, kan vi se, hvad der sker i kanten af granulaterne. Forskerne opdagede nogle struktur-lignende former, der udvikler hvirvlende bevægelser. Den bedste sammenligning? Havets bølger, der begynder at bryde. Der er noget næsten hypnotiserende over det.

Disse små virvler kan være nøglen til solens energilagring

Her bliver det virkelig spændende. Forskerne tror, at disse små hvirvelstrømme er eksempler på det, man kalder Kelvin-Helmholtz-instabiliteter. Du har måske set fænomenet før uden at vide det – det sker, når to væsker, der bevæger sig med forskellige hastigheder, skaber smukke bølgemønstre eller hvirvlende strukturer ved deres grænseflade.

Tænk på vind, der blæser hen over vand. Forskellen i hastighed mellem luften og vandet skaber de små krusninger og hvirvler. Det samme sker på solen – bare med plasma i stedet for luft og vand.

Men her kommer det virkelig spændende: disse ustabiliteter kan være en nøglebrik i forståelsen af, hvordan solen twister og lagrer magnetisk energi. Solens magnetfelt driver nemlig soludbrud, koronamasseudbrud og alle de smukke nordlys, vi ser på jorden. Men vi forstår stadig ikke fuldt ud, hvordan den magnetiske energi opbygges i første omgang.

Er virvlerne den manglende brik?

Solvens magnetfeltlinjer bliver tvundet og snoet, som om nogen langsomt winde en fjeder op. Al den twistning lagrer energi. Til sidst giver noget efter, og energien frigives gennem det, man kalder magnetisk genforbindelse – grundlæggende set knækker feltlinjerne og omarrangerer sig selv, hvilket frigiver et energiburst.

Men hvad starter den twistning i første omgang? Det har været et stort ubesvaret spørgsmål. Og her kan vores nye ven, plasma-virvlen, måske hjælpe. Forskerne lagde mærke til, at disse små hvirvelstrømme konstant dukker op, hvor magnetfeltet er stærkt nok. Hvis de konstant rører rundt i grænsefladerne mellem granulater, kan de være med til at tviste magnetfeltlinjerne kontinuerligt – ligesom en snurretop, der hele tiden drejer.

Det er som at opdage, at små, konstante krusninger i en sø faktisk langsomt drejer en proppel under vandet, som du aldrig vidste var der.

Hvorfor det betyder noget for os her på jorden

Du tænker måske – hvorfor skulle jeg interessere mig for små virvler på solen? Fair spørgsmål! Her er hvorfor: Solens magnetiske aktivitet følger en cyklus på omkring 11 år, og de cyklusser påvirker os på ægte måder. Solstorme kan forstyrre satellitter, elnet og endda GPS-systemer. At forstå, hvordan solens magnetiske rammer ændrer sig så hurtigt, kan hjælpe os med at forudsige rumvejret mere præcist.

De nuværende modeller har svært ved at forklare, hvordan magnetfelter bevæger sig fra solens overflade og op i dens atmosfære hurtigt nok til at drive disse hurtige cyklusser. De nyopdagede virvler kan være den manglende mekanisme – de blander konstant magnetiseret plasma og hjælper det med at bevæge sig opad.

Konklusionen

Vi har studeret solen i århundreder, og vi har lige opdaget noget helt nyt, der sker lige på dens overflade. Personligt synes jeg, det er temmelig ydmygende – og temmelig spændende. Solen er bogstaveligt vores nærmeste stjerne, og den har tilsyneladende stadig hemmeligheder at dele.

Det, jeg synes er mest bemærkelsesværdigt, er, at disse virvler sandsynligvis altid har været der, har hvirvlet rundt på soloverfladen. Vi havde bare ikke de rigtige værktøjer til at se dem før nu. Det får en til at undre sig over, hvad der ellers gemmer sig i det åbne, bare venter på bedre teknologi til at afsløre dem.

Næste gang du kigger op mod solen (det må du selvfølgelig ikke gøre direkte!), så husk, at bag det blændende lys er der et voldsomt, boblende, konstant foranderligt landskab – og nu ved vi, at der danser små hvirvelstrømme langs dens overflade, måske med en afgørende rolle i at forme det rumvejr, der påvirker vores teknologiske verden.