Balónová observatoř Sunrise-III odhalila složité magnetické pole nad klidným Sluncem

Tým astronomů vedený Národním astronomickým observatořem Japonska objevil složité magnetické struktury nad oblastmi takzvaného klidného Slunce, tedy nad částmi sluneční atmosféry, které se na první pohled jeví jako nevýrazné a bez výraznější aktivity. Pozorování, na jejichž základě vědci ke zjištění dospěli, provedl balónový sluneční observatoř Sunrise-III během letu stratosférou Země v roce 2024. Výsledky výzkumu byly následně publikovány v odborném časopise The Astrophysical Journal Letters.

Klidné Slunce představuje oblasti sluneční atmosféry, které nejsou spojeny se slunečními skvrnami ani jinými výrazně aktivními oblastmi. Dlouho se předpokládalo, že magnetické pole v těchto regionech je poměrně jednoduché a slabé ve srovnání s bouřlivými oblastmi kolem skvrn, kde dochází ke vzniku erupcí a výronů koronální hmoty. Nová pozorování ale ukazují, že i zde se odehrávají mnohem složitější procesy, než se dosud předpokládalo.

Vědci zjistili, že magnetické pole nad klidnými oblastmi vytváří spletité struktury, které se dynamicky mění a vzájemně propojují. Tyto struktury mohou hrát roli při přenosu energie do vyšších vrstev sluneční atmosféry, konkrétně do chromosféry a koróny, které jsou za normálních okolností výrazně teplejší než samotný povrch Slunce. Vysvětlení tohoto takzvaného problému ohřevu koróny patří mezi dlouhodobé otázky sluneční fyziky a nová data z přístroje Sunrise-III k němu mohou přispět.

Observatoř Sunrise-III je sluneční dalekohled nesený stratosférickým balónem, který byl navržen k pozorování Slunce s vysokým rozlišením bez rušivého vlivu zemské atmosféry. Let ve stratosféře umožňuje přístroji zachytit detaily, které jsou pro pozemní observatoře obtížně dostupné kvůli atmosférickému chvění a absorpci záření. Díky tomu mohl tým vědců zaznamenat jemné magnetické jevy, jež by jinak mohly uniknout pozornosti.

Analýza dat ukázala, že magnetická pole v klidných oblastech nejsou rovnoměrně rozprostřená, ale tvoří síť propojených smyček a vláken, které se neustále přetvářejí. Tato dynamika podle výzkumníků naznačuje, že i zdánlivě klidné části sluneční atmosféry jsou místem neustálé magnetické aktivity na malých prostorových škálách. Taková aktivita může přispívat k celkové energetické bilanci sluneční atmosféry a ovlivňovat procesy, které se následně projevují i ve sluneční koróně.

Objev je významný i proto, že klidné Slunce pokrývá velkou část sluneční plochy, a jeho magnetické chování tak má potenciálně značný vliv na celkovou dynamiku hvězdy. Pokud se podaří lépe porozumět mechanismům, které v těchto oblastech probíhají, mohlo by to pomoci zpřesnit modely sluneční atmosféry a také předpovědi takzvaného kosmického počasí, jež ovlivňuje i podmínky v blízkosti Země.

Výzkumný tým zdůrazňuje, že k podrobnějšímu pochopení pozorovaných magnetických struktur bude třeba dalších pozorování a teoretického modelování. Data z letu observatoře Sunrise-III v roce 2024 nicméně poskytla vědcům jedinečnou příležitost nahlédnout do mikroskopické dynamiky sluneční atmosféry s detailem, který dosud nebyl běžně dostupný.

Publikace výsledků v časopise The Astrophysical Journal Letters potvrzuje, že jde o vědecky relevantní zjištění, které může ovlivnit další směřování výzkumu sluneční fyziky. Odborná komunita nyní očekává navazující studie, jež by měly objasnit, jakým způsobem přesně magnetické struktury v klidných oblastech interagují s okolním plazmatem a jak velký podíl mají na celkovém ohřevu vyšších vrstev sluneční atmosféry.

Projekt Sunrise představuje mezinárodní spolupráci vědeckých institucí zaměřených na sluneční fyziku, přičemž balónové mise umožňují získávat data s rozlišením srovnatelným s vesmírnými observatořemi, avšak za nižší náklady. Nová zjištění týkající se klidného Slunce tak dokládají, že i zdánlivě nenápadné oblasti naší hvězdy skrývají překvapivě bohatou a složitou fyziku.