Zdjęcie w tle: ESA

W styczniu 2021 na łamach The Astrophysical Journal opublikowano szczegółową analizę małych form słonecznych zwanych po angielsku plumelets (po polsku piórka – tłumaczenie autorki)*. Dzięki wykorzystaniu zdjęć wysokiej rozdzielczości i nowoczesnych metod obróbki obrazu udało się udowodnić ich istnienie. Choć piórka są stosunkowo niewielkie, mogą one wpływać na zmiany w wietrze słonecznych.

Wiatr słoneczny opuszcza Słońce wzdłuż otwartych linii pola magnetycznego, m.in. dziur koronalnych. Mogą się w nich znajdować swego rodzaju gejzerów materiału słonecznego zwane pióropuszami. Są one dobrze widoczne w świetle nadfioletowym i stanowią obszary o dużej gęstości materiału gwiazdowego i otwartym polu magnetycznym. W związku z tym dynamika pióropuszy jest silnie powiązana ze zmianami w wietrze słonecznym.

Po lewej zdjęcie całego Słońca i jego fragmentu wykonane przez SDO, po prawej obraz uzyskany po obróbce graficznej. Na zdjęciu po prawej wyrazie widać poszczególne piórka.

Korzystając z badań Solar Dynamics Observatory (SDO) i nowoczesnych metod przetwarzania obrazu odkryto, że pióropusze w rzeczywistości są zbiorem mniejszych pasm materiału zwanych piórkami. Same pióropusze rozciągają się na prawie 130 tys. km, tymczasem szerokość największych zaobserwowanych piórek wynosi nieco ponad 8 200 km. Jest to pierwszy bezpośredni dowód istnienia takich form, choć wcześniejsze obserwacje sugerowały ich obecność.

Wykazano, że jasność pióropusza jest sumą jasności wszystkich piórek i nie obserwuje się rozmycia pomiędzy nimi. Nowo zaobserwowane formy są zatem odrębnymi anomaliami, a nie tylko częściami składowymi pióropuszy. Poruszają się indywidualnie i oscylują niezależnie. Zachowanie tych struktur na małą skalę może być powodem znaczących zakłóceń w wietrze słonecznym, tak samo jak zmiany całych pióropuszy.

Następnym krokiem po zaobserwowaniu takich form na Słońcu jest badanie ich wpływu na wiatr słoneczny. Może to być zmiana prędkości, temperatury lub składu. Takie odkrycie pozwoliłoby nam zdefiniować mechanizm powstawania zjawiska. Naukowcy planują wykorzystać dane zebrane przez Parker Solar Probe, który badał wiatr słoneczny w niewielkiej odległości od gwiazdy.

Artystyczna wizja serpentyn wykrytych przez Parker Solar Probe.

Spekuluje się, że jedno z odkryć tego satelity może być silnie związane z piórkami. Parker Solar Probe zaobserwował w 2018 nagłe zmiany kierunku pola magnetycznego wiatru słonecznego tz. serpentyny. Potencjalnie takie zmiany mogłyby być generowane przez małe struktury takie jak piórka.

Znalezienie śladów piórek w wietrze słonecznym może być trudne z uwagi na znaczną odległość dzielącą Słońce i Ziemię. Naukowcy mają jednak nadzieję, że dane zebrane przez Solar Orbitera i nadchodzącego satelitę PUNCH pozwolą nam zdefiniować wpływ tego zjawiska na pogodę kosmiczną.

*Słowo plumelets nie ma jeszcze odpowiednika w języku polskim. Na potrzeby artykułu nazwano je piórkami w nawiązaniu do tego, że z nich składają się pióropusze.

Autor

Krystyna Syty

Zastępca redaktora naczelnego portalu AstroNET, członek Klubu Astronomicznego Almukantarat.