Tim istraživača iz Opservatorija Yunnan, pod okriljem Kineske akademije znanosti, objavio je u časopisu The Astrophysical Journal znanstveni rad koji pruža detaljan uvid u fenomen anomalnog zagrijavanja u gornjim slojevima Sunčeve atmosfere, obuhvaćajući solarne korone i kromosfere.
Anomalno zagrijavanje Sunca
Izazov anomalnog zagrijavanja solarne korone predstavlja jednu od osam najznačajnijih enigmi u svijetu moderne astronomije. Na sličan način, tajanstveno zagrijavanje kromosfere nastavlja izazivati pitanja među stručnjacima za Sunce. Upotrebom sofisticiranih teleskopa i satelita, znanstvenici su otkrili potencijalne magnetske aktivnosti za koje vjeruju da bi mogle biti ključni pokretač ovog zagrijavanja. Premda su teoretska istraživanja ponudila različite mehanizme zagrijavanja, dosad nijedan nije sa sigurnošću potvrđen kao primarni uzrok. Stoga, naša razumijevanja procesa kojim se zagrijava gornji sloj Sunčeve atmosfere još uvijek su nedorečena.
Ovo istraživanje predstavlja prekretnicu, napuštajući tradicionalni pristup koji ide od uzroka ka posljedici. Ovaj put, polazi od posljedice u potrazi za uzrokom. Proces započinje analizom specifičnosti gornjeg sloja atmosfere, te nastavlja s povezivanjem ovih karakteristika s različitim magnetskim poljima, koja su prepoznata kao jedini izvor sposoban za opskrbu energijom nužnom za zagrijavanje. Autori studije tretiraju gornji sloj atmosfere kao jedinstveni sistem koji je dugo izložen anomalnom zagrijavanju, održavajući pritom visoke temperature. Kao najadekvatniji metod istraživanja ističe se analiza dugotrajnih promatranja, koja obuhvaćaju cijeli disk kromosfere i korone.
Koji je uzrok?
Nakon sveobuhvatnih promatranja globalne kromosfere u spektralnoj liniji Ca II K i globalne korone u zelenoj spektralnoj liniji, studija po prvi put jasno odgovara na pitanje kako se gornji sloj atmosfere Sunca anomalno zagrijava. Istraživači su identificirali da je glavni izvor topline u mirnoj kromosferi mrežasto magnetsko polje, dok takozvane ‘krovne strukture’ sprečavaju bijeg nabijenih čestica, toplinske energije i određenih valova iznad vrha kromosfere. Studija također ukazuje da aktivna kromosfera dobiva toplinu iz magnetskih polja aktivnih i prolaznih područja, kao i iz energije koja se iz korone širi prema dolje.
Otkriveno je da glavni izvor topline mirne kromosfere potječe iz mrežastih magnetskih polja, čija konfiguracija znatno smanjuje mogućnost bijega nabijenih čestica, toplinske energije i određenih vrsta valova izvan gornje granice kromosfere. Također je utvrđeno da aktivna kromosfera, koja se vizualno ističe svojim karakterističnim ‘leptirastim’ oblikom, dobiva toplinu primarno iz magnetskih polja aktivnih područja i prolaznih regija, te iz dolazne energije koja se širi iz korone prema dolje. Posebno je značajno da magnetska polja u prolaznim regijama imaju veći udio u zagrijavanju aktivne kromosfere nego ona u stalnim aktivnim područjima. Ovaj proces zagrijavanja predstavlja ključnu komponentu ukupnog zagrijavanja kromosfere.
Dodatno, istraživači su otkrili da proces zagrijavanja magnetskih polja u aktivnim i prolaznim područjima rezultira specifičnom prostornom raspodjelom aktivne kromosfere i korone, koja prati dugoročnu evoluciju u skladu s ciklusom solarne aktivnosti. Za razliku od toga, zagrijavanje putem mrežastih polja dovodi do dugotrajne promjene u cijeloj pozadinskoj (mirnoj) kromosferi i koroni, što je u suprotnosti s ciklusom solarne aktivnosti.
