Co se skrývá pod povrchem Slunce?

Sluneční fyzikové odhalují skryté hlubiny supergranulí. Na připojeném obrázku je umělecké ztvárnění slunečních supergranulí. Ty přenášejí teplo v blízkosti povrchu Slunce a jsou přibližně 3krát větší než Země. Horký materiál zevnitř Slunce stoupá k povrchu a ochlazuje se, než se ponoří zpět do slunečního nitra. Vědci využívají k nahlédnutí pod povrch zvukové vlny, které se na povrchu projevují jako vlnění.

Pomocí zvukových vln vědci odhalují informace, které zpochybňují standardní teorie sluneční konvekce. Tým slunečních fyziků učinil významné objevy o slunečních supergranulích s využitím dat z observatoře Solar Dynamics Observatory. Jejich výzkum ukazuje slabší toky hmoty směrem dolů ve srovnání se vzestupnými proudy v těchto supergranulích, což naznačuje potenciální neviditelné komponenty. To zpochybňuje konvenční chápání sluneční konvekce.

Vědci odhalili vnitřní strukturu slunečních supergranulí; strukturu proudění, která přenáší teplo ze skrytého nitra Slunce na jeho povrch. Tým solárních fyziků z Centra pro astrofyziku a vesmírnou vědu (CASS) na New York University (NYU) Abu Dhabi, vedený výzkumníkem Chrisem S. Hansonem, Ph.D., provedl analýzu supergranulí, která představuje výzvu pro současné chápání sluneční konvekce.

Průlom v porozumění sluneční konvekci

Slunce generuje energii ve svém jádru prostřednictvím jaderné fúze; tato energie je pak transportována na povrch, odkud uniká jako sluneční světlo. Ve studii, publikované 25. června 2024 v časopise Nature Astronomy, vědci vysvětlují, jak využili Dopplerův jev, intenzitu a magnetické snímky z helioseismického a magnetického zobrazovače (HMI) na palubě satelitu NASA Solar Dynamics Observatory (SDO) k identifikaci a charakterizaci přibližně 23 000 supergranulí.

Vzhledem k tomu, že povrch Slunce je pro světlo neprůhledný, vědci z NYU použili zvukové vlny k prozkoumání vnitřní struktury supergranulí. Tyto zvukové vlny, které jsou generovány menšími granulemi a jsou všude na Slunci, byly v minulosti úspěšně použity v oboru známém jako helioseismologie.

Metodologie a objevy

Analýzou tak velkého souboru dat o supergranulích, které se podle odhadů rozprostírají 20 000 km pod povrchem Slunce, byli vědci schopni určit toky energie nahoru a dolů spojené s transportem supergranulárního tepla s bezprecedentní přesností. Kromě toho, že odvodili, jak hluboko se supergranule rozprostírají, vědci také zjistili, že sestupné proudy se jevily o ~40 procent slabší než vzestupné, což naznačuje, že v sestupných proudech chyběla nějaká složka.

Důsledky pro sluneční fyziku

Prostřednictvím rozsáhlého testování a teoretických argumentů autoři předpokládají, že „chybějící“ nebo neviditelná složka by se mohla skládat z malých (~100 km) oblaků, které transportují chladnější plazmu dolů do nitra Slunce. Zvukové vlny na Slunci by byly příliš velké na to, aby tyto oblaky vnímaly, takže sestupné proudy vypadají slabší. Tato zjištění nelze vysvětlit široce používaným popisem sluneční konvekce.

„Supergranule jsou významnou součástí mechanismů přenosu tepla na Slunci, ale pro vědce představují vážnou výzvu k pochopení,“ řekl profesor Shravan Hanasoge, Ph.D., spoluautor článku a spoluřešitel ze společnosti CASS. „Naše zjištění jsou v rozporu s předpoklady, které jsou zásadní pro současné chápání sluneční konvekce, a měly by inspirovat k dalšímu zkoumání slunečních supergranulí.“

Zdroj: https://scitechdaily.com/what-lies-beneath-the-suns-surface-solar-physicists-uncover-hidden-depths-of-supergranules/

autor: František Martinek