Tak detailně jsme Slunce ještě neviděli. Nové snímky přinesly průlomový objev

Objev se podařil díky datům z teleskopu Daniela K. Inouyeho, který provozuje americká Národní sluneční observatoř (National Solar Observatory, NSO). Přístroj s hlavním zrcadlem o průměru čtyř metrů dokáže sledovat povrch Slunce s dosud nevídaným rozlišením. Právě díky tomu vědci poprvé odhalili drobné vírové útvary na povrchu, které byly dosud předpovídány hlavně teorií.

„Abychom pochopili dynamické kosmické počasí, které ovlivňuje Zemi, musíme vidět i drobné procesy, které ho pohánějí. Po celá desetiletí zůstávalo zachycení těchto vírů v tak malém měřítku mimo naše možnosti,“ uvedla Jacqueline Keane, programová ředitelka z NSO.

Tyto miniaturní „sluneční víry“ vznikají na hranicích oblastí se silným magnetickým polem a představují první jednoznačný důkaz takzvané Kelvinovy–Helmholtzovy nestability, kterou vidíme na povrchu Slunce.

Malé víry mohou spouštět velké události

Kelvinova–Helmholtzova nestabilita není nový jev. Poprvé ji popsali fyzikové Lord Kelvin a Hermann von Helmholtz už v 19. století. Vzniká tam, kde se dvě vrstvy plynu nebo kapaliny pohybují rozdílnou rychlostí. Na jejich rozhraní se začnou tvořit vlny a postupně i víry.

U Slunce nebylo jejich zachycení dlouho možné, jelikož jsou mimořádně malé a rychle se mění. Nová pozorování však ukázala, že se na slunečním povrchu objevují desítky těchto vírových útvarů. Vědci je našli především na okrajích magnetických oblastí, kde se neustále pohybuje a promíchává horké plazma.

Útvary mohou hrát důležitou roli v tom, jak Slunce uvolňuje obrovské množství energie. Vědci se domnívají, že podobné pohyby plazmatu mohou postupně zamotávat magnetické pole Slunce. To se dostává do napjatého stavu a ukládá se v něm energie. Jakmile je napětí příliš velké, magnetické siločáry se mohou náhle přeskupit a uvolnit nahromaděnou energii.

Sluneční teleskop, který na havajském ostrově Maui vybudovala a provozuje Národní sluneční observatoř.

Právě tento mechanismus může přispívat ke vzniku erupcí, při kterých Slunce vyvrhne do vesmíru miliardy tun horkého plazmatu. Tyto události pak ovlivňují takzvané kosmické počasí a mohou narušit fungování družic, navigace GPS, rádiového spojení nebo elektrických sítí na Zemi.

Objev může pomoci také při řešení jedné z největších záhad sluneční fyziky. Vnější atmosféra Slunce, tedy koróna, má teplotu přesahující milion stupňů Celsia, přestože samotný povrch Slunce je mnohem chladnější. „Kelvinova–Helmholtzova nestabilita je pravděpodobně jedním z mechanismů, které přispívají k ohřívání vnější atmosféry Slunce, a může být součástí řešení dlouhodobé záhady, proč mají hvězdy korónu s teplotou kolem milionu stupňů Kelvina,“ doplnil Thomas Rimmele, hlavní technolog z NSO.

Počítačové modely potvrdily skutečnost

Samotné snímky ze slunečního teleskopu by ale nestačily. Výzkumníci proto porovnali pozorování s detailními počítačovými simulacemi sluneční atmosféry vytvořenými pomocí fyzikálních modelů. Výsledek vědce překvapil svou přesností. Vírové struktury se objevily jak na skutečných záběrech, tak v počítačových modelech.

Výzkumný tým nyní plánuje využít algoritmy, které budou schopné v obrovském množství dat vyhledávat další podobné struktury. Vědci tak chtějí zjistit, jak často víry vznikají, kolik energie dokážou přenášet a jak velkou roli skutečně hrají při vzniku sluneční aktivity.