Aurinko paljasti salaisuutensa – ja se on hämmästyttävä

Olen myönnettävä: tämä juttu sai minut tuntemaan, että olemme juuri löytäneet jotain täysin uutta yhdestä taivailta tutkituimmista kohteista. Maailman suurimmalla auringonkaukoputkella on havaittu pieniä pyörteitä Auringon pinnalla, joita kukaan ei ole koskaan nähnyt. Ja rehellisesti? Ne ovat aivan upeita.

Maailman suurin auringonkaukoputki

Daniel K. Inouye Solar Telescope sijaitsee Havaijilla, ja se on vakuuttava kapistus. Se on pienen rakennuksen kokoinen ja näkee Auringon pinnalta yksityiskohtia, jotka saavat monet muut kaukoputket kateuteen. Mutta tämä löytö ei johdu pelkästään itse kaukoputkesta – kyse on yhdistelmästä, jossa tehokas laite yhdistyy huippuluokan tietokonesimulaatioihin.

Jotta saataisiin käsitys mittakaavasta: löydetyt pyörteet ovat halkaisijaltaan noin 20 kilometriä. Auringon mittakaavassa se on käytännössä mikroskooppista. Tutkijat vertasivat sitä euron kolikon havaitsemiseen 180 kilometrin etäisyydeltä. En tiedä sinusta, mutta minä en edes näe naapuritaloa tuolta etäisyydeltä.

Auringon pinta on käytännössä valtava, väkivaltainen kiehuvan veden pata

Tässä kohtaa asiat alkavat kiinnostaa. Auringon näkyvä pinta ei ole sileä – se on peittynyt niin sanottuihin granuloihin. Nämä ovat valtavia rakenteita (ihmisen mittakaavassa toki), joiden koko vaihtelee 500–2 000 kilometrin välillä. Kuvittele, että katsoisit Aurinkoa ja näkisit tuhansia kuplia, jotka jatkuvasti syntyvät, hajoavat ja muodostuvat uudelleen. Se on granulaatio.

Granulat syntyvät konvektion vuoksi – kuuma plasma nousee Auringon syvyyksistä, jäähtyy pinnalla ja vajoaa sitten takaisin alas. Se on kuin katsoisi veden kiehumista kattilassa, paitsi että "vesi" on miljoonia asteita kuuma plasma ja "kattila" on koko tähtemme.

Ja nyt, näiden uusien havaintojen ansiosta, näemme mitä tapahtuu näiden granuloiden reunoilla. Tutkijat havaitsivat näitä reunanomaisia rakenteita, joissa kehittyy pyörteistä liikettä. Paras vertaus, joka tulee mieleeni? Valtameren aallot, jotka alkavat murtua. Siinä on jotain melkein hypnoottista.

Nämä pienet pyörteet saattavat selittää, miten Aurinko varastoi energiaa

Nyt päästään varsinaiseen jännittävään osuuteen. Tutkijat uskovat, että nämä pienet pyörteet ovat esimerkki niin sanotuista Kelvin-Helmholtz-instabiliteeteista. Olet ehkä nähnyt tämän ilmiön aiemmin huomaamattasi – se tapahtuu, kun kaksi eri nopeudella liikkuvaa nestettä luo niiden rajapintaan kauniita aaltokuvioita tai pyörteitä.

Ajattele tuulen puhaltavan veden yli. Ero ilman ja veden nopeudessa luo pieniä aaltoja ja pyörteitä. Sama tapahtuu Auringolla, paitsi että ilman ja veden sijaan plasma liikkuu eri nopeuksilla granuloiden reunoilla.

Mutta tässä tulee se todella jännittävä osuus: nämä instabiliteetit saattavat olla avainasemassa ymmärtämään, miten Aurinko vääntää ja varastoi magneettista energiaa. Auringon magneettikenttä on se, joka tuottaa auringonpurkauksia, koronamassapurkauksia ja kaikki ne kauniit revontulet, joita näemme Maassa. Mutta emme vieläkään ymmärrä täysin, miten tuo magneettinen energia alun perin kertyy.

Ovatko nämä pyörteet puuttuva palanen?

Auringon magneettikentän viivat vääntyvät ja kiertyvät kuin joku hitaasti käärisi jousea. Kaikki tuo vääntäminen varastoi energiaa. Lopulta jokin antaa periksi, ja energia vapautuu prosessissa nimeltä magneettinen uudelleenkytkentä – käytännössä kenttäviivat napsahtavat ja järjestyvät uudelleen vapauttaen energiapurkauksen.

Mutta mikä saa aikaan tuon vääntämisen alunperin? Se on ollut suuri vastaamaton kysymys. Ja tässä meidän uusi ystävämme, plasma-pyörre, saattaa auttaa. Tutkijat huomasivat, että nämä pienet pyörteet ilmestyvät jatkuvasti kaikkialle, missä magneettikenttä on tarpeeksi voimakas. Jos ne pyörivät ja kuohuvat jatkuvasti granuloiden reunoilla, ne saattavat vääntää magneettikentän viivoja jatkuvasti – kuin joku pyörittäisi hyrrää.

Se on kuin olisit juuri saanut tietää, että pienet, jatkuvat aallot lammessa pyörittävätkin hitaasti vedenalaista potkuria, josta et tiennyt mitään.

Miksi tämä merkitsee jotain täällä alhaalla?

Saattaa olla, että mietit – miksi minun pitäisi välittää pienistä pyörteistä Auringolla? Reilu kysymys! Tässä syy: Auringon magneettinen toiminta seuraa noin 11 vuoden jaksoa, ja nuo jaksot vaikuttavat meihin todellisilla tavoilla. Auringonmyrskyt voivat häiritä satelliitteja, sähköverkkoja ja jopa GPS-järjestelmiä. Ymmärtämällä, miten Auringon magneettinen rakenne muuttuu näin nopeasti, voisimme ennustaa avaruussäätä tarkemmin.

Nykyisissä malleissa on vaikeuksia selittää, miten magneettikentät siirtyvät Auringon pinnalta sen ylempiin kerroksiin riittävän nopeasti ohjatakseen näitä nopeita jaksoja. Nämä vastikään löydetyt pyörteet saattavat olla puuttuva mekanismi – sekoittavat jatkuvasti magneettista plasmaa ja auttavat sitä nousemaan ylöspäin.

Kaiken kaikkiaan

Olemme tutkineet Aurinkoa vuosisatoja, ja juuri löysimme jotain täysin uutta sen pinnalta tapahtuvan. Minun mielestäni se on sekä nöyryyttävää että jännittävää. Aurinko on kirjaimellisesti lähin tähtemme, ja silti sillä on vielä salaisuuksia jaettavanaan.

Mikä minua eniten hämmästyttää, on se, että nämä pyörteet ovat luultavasti olleet aina siellä, pyörteillen Auringon pinnalla. Meillä vain ei ollut oikeita työkaluja nähdä niitä ennen nyt. Se saa miettimään, mitä muuta saattaa piillä näkyvissä, odottamassa parempaa teknologiaa paljastamaan sen.

Kun seuraavan kerran katsot Aurinkoa ylös (älä tee tätä suoraan!), muista, että tuon häikäisevän valon alla on väkivaltainen, kuohuva, jatkuvasti muuttuva maisema – ja nyt tiedämme, että pieniä pyörteitä tanssii sen pinnalla, mahdollisesti ratkaisevassa roolissa muokkaamassa avaruussäätä, joka vaikuttaa teknologiseen maailmaamme.