Na stopě vysvětlení, proč je koróna teplejší než povrch Slunce

Skupina astronomů z USA, Japonska a Švýcarska objevila důkazy o možných zdrojích energie, které by mohly být zodpovědné za ohřev sluneční koróny. Ve svém článku publikovaném v časopise Nature Astronomy výzkumníci popsali studium dat ze sondážní rakety FOXSI-2 (Focusing Optics X-ray Solar Imager) a to, co se jim podařilo odhalit. Procesy, které vedou k zahřátí hvězdné koróny na několik miliónů kelvinů v porovnání s mnohem chladnější fotosférou (u Slunce je to asi 5 800 K), stále nejsou dobře prozkoumány.

Jedním ze zajímavých problémů v kosmickém výzkumu je objasnění záhady, proč je sluneční atmosféra (respektive její koróna) mnohem teplejší než viditelný povrch Slunce (tzv. fotosféra). Hlavní problém v odpovědi na otázku spočívá v nedostatku vhodných nástrojů pro zjištění, co se děje na povrchu Slunce a v jeho atmosféře. V této nové studii použili vědci data z výškové sondážní rakety FOXSI-2, která jako užitečné zatížení nesla sedm dalekohledů zkonstruovaných speciálně k výzkumu Slunce. Jejich úkolem bylo otestovat teorii, která předpokládá, že energie je „pumpována“ do koróny četnými drobnými explozemi (velmi malými náhlými vzplanutími) na povrchu Slunce. Takovéto erupce jsou příliš malé na to, abychom je viděli prostřednictví většiny pozorovacích přístrojů. Proto tato představa zůstávala pouze teorií. Avšak nyní poskytla nová data poměrně dost důkazů, z kterých vyplývá, že tato teorie může být správná.

K prověření teorie astronomové pozorovali emise rentgenového záření (X-ray) koróny a zjistili, že některé byly velmi energetické. To je podstatné, protože sluneční erupce emitují rentgenové záření. Členové výzkumného týmu se domnívají, že pravděpodobným zdrojem je přehřátá plazma vznikající v důsledku nanoerupcí.

Astronomové přiznali, že jejich objev ještě zcela nevyřešil problém ohřevu koróny, ale domnívají se, že jsou již možná blízko k jeho vyřešení. Poznamenávají, že to vyžaduje mnohem více dalších výzkumů – již v příštím roce se uskuteční další starty sondážních raket s přístroji ještě citlivějšími, než byly použity při posledních výzkumech. To otevře cestu k ještě lepší detekci slabých rentgenových erupcí. Rovněž je v plném proudu příprava startu astronomických družic schopných tyto nanoerupce detekovat. Pokud následující výzkumy dokážou zcela jasně identifikovat zdroje rentgenového záření, problém ohřevu koróny může být brzy vyřešen.

Přístroje na palubě výškové sondážní rakety FOXSI-2 shromažďovaly potřebná data (rentgenové záření) pouze po dobu asi šesti minut. Avšak i za tuto krátkou dobu detektory poskytly doposud nejlepší důkazy, že na Slunci dochází k miniaturním erupcím, které pomohou vysvětlit letitý problém ohřevu sluneční koróny. Detektory rentgenového záření na palubě sondážní rakety FOXSI-2 registrovaly tvrdé rentgenové záření, které je charakteristické pro extrémně horkou sluneční látku o teplotách kolem 10 miliónů °C. Takové teploty jsou dosahovány obyčejně při slunečních erupcích. Avšak v tomto případě nebyly pozorovány obvyklé sluneční erupce, což znamená, že horký materiál byl vytvářen při sérii mimořádně malých erupcí (tzv. nanoerupcí).

Zdroj: https://phys.org/news/2017-10-theory-sun-corona-hotter-surface.html a https://www.nasa.gov/feature/goddard/2017/nasa-sounding-rocket-instrument-spots-signatures-of-long-sought-small-solar-flares

autor: František Martinek