Τα αποκαλυπτικά δεδομένα του διαστημικού σκάφους Aditya-L1 δείχνουν τον μηχανισμό που τροφοδοτεί με ενέργεια την ατμόσφαιρα του άστρου μας
Ένα από τα πιο διαχρονικά αινίγματα που προβληματίζουν την επιστημονική κοινότητα είναι το πώς το στέμμα, η εξωτερική ατμόσφαιρα του Ήλιου, διατηρεί θερμοκρασίες εκατομμυρίων βαθμών Κελσίου, όντας πολύ θερμότερο από την ίδια την επιφάνειά του. Παράλληλα, παρέμενε ανεξήγητο πώς το στέμμα διατηρεί αυτή την ενέργεια, παρά τις συχνές και βίαιες εκρήξεις κατά τις οποίες εκτοξεύει τεράστιες ποσότητες στο διάστημα.
Απαντήσεις σε αυτό το μυστήριο υποστηρίζουν ότι βρήκαν Ινδοί αστροφυσικοί, αξιοποιώντας τα πρώτα δεδομένα από το Aditya-L1, την πρώτη διαστημική αποστολή της Ινδίας για την παρατήρηση του Ήλιου. Τα ευρήματα της μελέτης τους δημοσιεύθηκαν στο έγκριτο επιστημονικό περιοδικό Astrophysics Journal Letters.
Αντιμετωπίζοντας ένα φαινόμενο που αψηφά τη Φυσική
Όπως εξηγεί ο επικεφαλής της έρευνας, καθηγητής Ρ. Ραμές από το Ινδικό Ινστιτούτο Αστροφυσικής (IIA), η διακύμανση της θερμοκρασίας στα στρώματα του Ήλιου αντιβαίνει στους παραδοσιακούς νόμους της Φυσικής. Στον πυρήνα του Ήλιου η θερμοκρασία αγγίζει τους 15 εκατομμύρια βαθμούς Κελσίου, ενώ στην επιφάνειά του (φωτόσφαιρα) υποχωρεί στους 5.500°C. Ωστόσο, στο εξωτερικό στέμμα, η θερμοκρασία εκτοξεύεται εκ νέου στους 2 εκατομμύρια βαθμούς, φτάνοντας περιστασιακά ακόμη και τους 40 εκατομμύρια°C.
Στο στέμμα δημιουργούνται τα πιο ακραία φαινόμενα, όπως οι ηλιακές εκλάμψεις και οι Στεμματικές Εκτοξεύσεις Μάζας (CMEs), οι οποίες απελευθερώνουν τεράστια ποσά ενέργειας. Τα φαινόμενα αυτά προκαλούν το Σέλας, αλλά μπορούν επίσης να προκαλέσουν γεωμαγνητικές καταιγίδες, απειλώντας τα δίκτυα ηλεκτροδότησης και τους δορυφόρους επικοινωνιών στη Γη.
«Εάν ο Ήλιος έχανε τόσο μεγάλες ποσότητες ενέργειας με κάθε εκτόξευση χωρίς να τις αναπληρώνει, θα εξαντλούσε την ενέργειά του και η Γη θα βυθιζόταν σε μια αιώνια παγωνιά», σημειώνει ο καθηγητής Ραμές. Το γεγονός ότι αυτό δεν συμβαίνει αποδεικνύει την ύπαρξη ενός μηχανισμού συνεχούς αναπλήρωσης.
Ο ρόλος των μαγνητικών πεδίων
Μέχρι σήμερα, οι επιστήμονες απέδιδαν τη θέρμανση του στέμματος σε δύο παράγοντες:
- Στα κύματα που δημιουργεί η βρασώδης κίνηση στην επιφάνεια του Ήλιου, μεταφέροντας ενέργεια προς τα έξω.
- Στις «μπλεγμένες» μαγνητικές γραμμές της ηλιακής ατμόσφαιρας, οι οποίες σπάνε και επανασυνδέονται συνεχώς.
Η μελέτη της ινδικής ομάδας κατάφερε για πρώτη φορά να ποσοτικοποιήσει τη συμβολή των δύο αυτών μηχανισμών. Τα ευρήματα έδειξαν ότι τα επιφανειακά κύματα προσφέρουν μόλις το 7% της απαιτούμενης ενέργειας. Αντίθετα, το υπόλοιπο 93% προέρχεται από την αναδιάταξη και την επανασύνδεση των μαγνητικών γραμμών.
Για να καταλήξουν σε αυτό το συμπέρασμα, οι ερευνητές ανέλυσαν μια εξαιρετικά ισχυρή έκρηξη CME που καταγράφηκε στις 5 Αυγούστου 2024 από το στέμματογράφο VELC του Aditya-L1. Διαπίστωσαν ότι μέσα σε μόλις 10 ώρες από την έκρηξη, οι μαγνητικές γραμμές επανήλθαν στην αρχική τους θέση, αποκαθιστώντας πλήρως τα επίπεδα ενέργειας του στέμματος.
Τα δεδομένα αυτά θέτουν ένα νέο σημείο αναφοράς για τη μελέτη των μηχανισμών παραγωγής ενέργειας στον Ήλιο, προσφέροντας απαντήσεις σε θεμελιώδη ερωτήματα που μέχρι σήμερα παρέμεναν ανεξήγητα.
*Με πληροφορίες από BBC