Solar Orbiter poprvé zachytil vysokorychlostní vibrace v polárních oblastech Slunce

Sonda Solar Orbiter zachytila dosud chybějící vysokorychlostní vibrace na Slunci, které se odehrávají v jeho polárních oblastech. Vědci po nich dlouho pátrali, protože podle teoretických modelů měly existovat, ale pozorovací důkazy chyběly. Nová data z evropsko-americké sondy tuto mezeru zaplnila a přinášejí konkrétní pohled na dění v místech, odkud vychází rychlý sluneční vítr.

Klíčovou roli v pozorování hrají takzvané polární korónové díry. Jde o oblasti v blízkosti slunečních pólů, které jsou místy s neviditelnými magnetickými dálnicemi vedoucími od povrchu Slunce až do vzdáleného vesmíru. Tyto magnetické struktury nejsou otevřené jen tak náhodně – umožňují částicím unikat ze sluneční atmosféry bez omezení, jaké kladou uzavřené magnetické smyčky jinde na Slunci. Právě proto jsou korónové díry považovány za zdrojové oblasti rychlého slunečního větru.

Sluneční vítr je proud nabitých částic, který neustále proudí ze Slunce do celé sluneční soustavy. Existuje ve dvou základních podobách – pomalé a rychlé variantě. Zatímco pomalý sluneční vítr vzniká v oblastech s komplikovanější magnetickou strukturou a dosahuje nižších rychlostí, rychlý sluneční vítr má svůj původ právě v polárních korónových dírách. Částice, které tento vítr tvoří, se pohybují rychlostí stovek kilometrů za sekundu, což z nich činí jeden z nejrychlejších přírodních jevů, jaké lze ve sluneční soustavě pozorovat.

Solar Orbiter dokázal zachytit vibrace spojené s pohybem těchto částic přímo v oblasti jejich vzniku. Dosavadní pozorování se často opírala spíše o nepřímé důkazy nebo o měření prováděná dál od Slunce, kde už je vítr plně rozvinutý a jeho původní charakteristiky jsou částečně setřené interakcí s okolním prostředím. Přítomnost sondy blíže ke zdroji umožnila zaznamenat jevy, které se odehrávají prakticky v okamžiku, kdy částice opouštějí sluneční atmosféru.

Polární oblasti Slunce jsou přitom pro pozorování ze Země i z většiny dosavadních sond obtížně dostupné. Sluneční soustava je uspořádána tak, že běžné družice obíhající v rovině ekliptiky mají k pólům Slunce jen omezený výhled. Solar Orbiter byl navržen právě s ohledem na to, aby dokázal svou dráhu postupně naklánět a získávat lepší úhel pohledu na tyto těžko přístupné oblasti. Díky tomu může přinášet data, která byla dříve nedosažitelná.

Zachycení vysokorychlostních vibrací potvrzuje představu, že korónové díry fungují jako jakési komíny, kterými uniká energie a hmota ze Slunce ven. Tento proces má význam nejen pro pochopení samotného Slunce, ale i pro takzvané kosmické počasí, tedy soubor jevů, které ovlivňují prostředí kolem Země. Rychlý sluneční vítr může ovlivnit fungování družic, komunikační systémy i elektrické sítě, a proto je jeho výzkum sledován i z praktického hlediska.

Otevřené magnetické linie v polárních korónových dírách fungují jako přímé spojnice mezi nitrem Slunce a meziplanetárním prostorem. Díky tomu se částice, které by jinak byly vázány magnetickým polem, mohou volně urychlovat a unikat do prostoru. Nově zachycené vibrace pomáhají vědcům lépe pochopit mechanismus, kterým se tato energie do částic přenáší a jak dochází k jejich zrychlení na pozorované vysoké rychlosti.

Solar Orbiter je společnou misí Evropské kosmické agentury a americké NASA, jejímž cílem je zkoumat Slunce a jeho vliv na sluneční soustavu z bezprecedentní blízkosti a z neobvyklých úhlů pohledu. Sonda je vybavena sadou přístrojů určených k měření magnetických polí, částic i elektromagnetického záření vycházejícího ze Slunce. Nová pozorování vysokorychlostních vibrací v polárních oblastech představují další díl skládačky, která má vědcům pomoci pochopit, jak přesně Slunce generuje a vysílá do vesmíru rychlý sluneční vítr.

Vědci nyní budou nashromážděná data dále analyzovat a porovnávat s teoretickými modely, které vznik podobných vibrací předpovídaly. Cílem je zjistit, zda pozorované jevy odpovídají očekávaným mechanismům, nebo zda přinášejí nové poznatky, které bude nutné do současných modelů slunečního větru zapracovat.