Μια σημαντική επιστημονική ανακάλυψη που αναμένεται να αλλάξει όσα γνωρίζουμε για τη λειτουργία του Ήλιου πέτυχε διεθνής ομάδα ερευνητών, καταγράφοντας για πρώτη φορά μικροσκοπικές «δίνες» στην ορατή επιφάνειά του με πρωτοφανή λεπτομέρεια.
Τα ευρήματα δημοσιεύθηκαν στο κορυφαίο επιστημονικό περιοδικό Nature και βασίζονται σε εικόνες εξαιρετικά υψηλής ανάλυσης που κατέγραψε το ισχυρότερο ηλιακό τηλεσκόπιο στον κόσμο, το Daniel K. Inouye Solar Telescope, στη Χαβάη.
Οι επιστήμονες εκτιμούν ότι η ανακάλυψη αυτή μπορεί να συμβάλει στην επίλυση ενός από τα μεγαλύτερα άλυτα προβλήματα της Ηλιακής Φυσικής: γιατί η εξωτερική ατμόσφαιρα του Ήλιου είναι πολύ θερμότερη από την ίδια την επιφάνειά του.
Τι είναι οι μικροσκοπικές «δίνες»
Η έρευνα επικεντρώθηκε στη φωτόσφαιρα, δηλαδή στο λεπτό στρώμα της ατμόσφαιρας του Ήλιου από το οποίο εκπέμπεται το ορατό φως προς το Διάστημα.
Πρόκειται για μια περιοχή εξαιρετικά δυναμική, όπου το υπέρθερμο πλάσμα αλληλεπιδρά συνεχώς με ισχυρά μαγνητικά πεδία, δημιουργώντας πολύπλοκες δομές και εντυπωσιακά φυσικά φαινόμενα.
Χρησιμοποιώντας εικόνες υπερυψηλής ανάλυσης σε συνδυασμό με προηγμένες αριθμητικές προσομοιώσεις, οι ερευνητές μελέτησαν μια έντονα μαγνητική περιοχή κοντά σε ηλιακή κηλίδα και εντόπισαν για πρώτη φορά μικροσκοπικούς στροβιλισμούς στα όρια των ηλιακών «κόκκων» που καλύπτουν τη φωτόσφαιρα.
Η ανάλυση των εικόνων είναι τόσο μεγάλη ώστε, όπως επισημαίνουν οι επιστήμονες, αντιστοιχεί στην ικανότητα να διακρίνει κανείς ένα κέρμα του ενός ευρώ από απόσταση περίπου 180 χιλιομέτρων.
Η πρώτη επιβεβαίωση ενός γνωστού φυσικού φαινομένου
Οι επιστήμονες εξηγούν ότι οι σχηματισμοί αυτοί δημιουργούνται από την αποκαλούμενη αστάθεια Kelvin-Helmholtz, ένα γνωστό φαινόμενο της Ρευστοδυναμικής που εμφανίζεται όταν δύο ρεύματα ρευστού κινούνται με διαφορετικές ταχύτητες.
Η διαφορά αυτή δημιουργεί χαρακτηριστικούς κυματισμούς και στροβίλους, παρόμοιους με αυτούς που παρατηρούνται σε σύννεφα, στην ατμόσφαιρα της Γης ή ακόμη και στην επιφάνεια των ωκεανών.
Η νέα έρευνα αποτελεί την πρώτη άμεση παρατήρηση του συγκεκριμένου φαινομένου στην επιφάνεια του Ήλιου.
Ένα βήμα πιο κοντά στη λύση ενός μεγάλου μυστηρίου
Ένα από τα μεγαλύτερα ερωτήματα που απασχολούν εδώ και δεκαετίες τους ηλιακούς φυσικούς είναι γιατί η κορόνα, δηλαδή η εξωτερική ατμόσφαιρα του Ήλιου, έχει θερμοκρασία εκατομμυρίων βαθμών, ενώ η φωτόσφαιρα είναι σημαντικά ψυχρότερη.
Οι μικροσκοπικές δίνες που εντοπίστηκαν ενδέχεται να αποτελούν έναν από τους μηχανισμούς μεταφοράς και απελευθέρωσης μαγνητικής ενέργειας προς τα ανώτερα στρώματα της ηλιακής ατμόσφαιρας.
Αν η υπόθεση αυτή επιβεβαιωθεί, οι επιστήμονες θα βρίσκονται ένα σημαντικό βήμα πιο κοντά στην επίλυση του λεγόμενου «προβλήματος της θέρμανσης της κορόνας», που παραμένει ένα από τα σημαντικότερα άλυτα ζητήματα της αστροφυσικής.
Γιατί η ανακάλυψη αφορά και τη Γη
Η έρευνα δεν έχει μόνο θεωρητική σημασία.
Οι επιστήμονες εκτιμούν ότι οι μικροσκοπικοί αυτοί στροβιλισμοί συμβάλλουν στην αποθήκευση και μεταφορά μαγνητικής ενέργειας, η οποία βρίσκεται πίσω από ισχυρά ηλιακά φαινόμενα, όπως οι ηλιακές εκλάμψεις και οι στεμματικές εκτινάξεις μάζας.
Τα φαινόμενα αυτά μπορούν να προκαλέσουν έντονες γεωμαγνητικές καταιγίδες, επηρεάζοντας δορυφόρους, τηλεπικοινωνιακά συστήματα, δίκτυα ηλεκτρικής ενέργειας, συστήματα πλοήγησης GPS αλλά και διαστημικές αποστολές.
Η καλύτερη κατανόηση των μηχανισμών που τα προκαλούν αναμένεται να συμβάλει και στη βελτίωση των προβλέψεων για τον λεγόμενο «διαστημικό καιρό», ο οποίος αποκτά ολοένα και μεγαλύτερη σημασία σε μια εποχή αυξημένης εξάρτησης από τις διαστημικές και ψηφιακές υποδομές.
«Πρωτοποριακή ανακάλυψη»
Το Εθνικό Ηλιακό Παρατηρητήριο του Εθνικού Ιδρύματος Επιστημών των Ηνωμένων Πολιτειών χαρακτήρισε τα ευρήματα ως μια πρωτοποριακή ανακάλυψη για την Ηλιακή Φυσική.
Οι επιστήμονες εκτιμούν ότι η νέα γενιά παρατηρήσεων που προσφέρει το τηλεσκόπιο Daniel K. Inouye θα επιτρέψει τα επόμενα χρόνια να αποκαλυφθούν ακόμη περισσότερες άγνωστες διεργασίες που λαμβάνουν χώρα στον Ήλιο, βελτιώνοντας σημαντικά την κατανόηση του κοντινότερου άστρου μας αλλά και των επιδράσεών του στον πλανήτη μας.
