Pod plamą na Słońcu krążą strumienie plazmy z szybkością do 4800 km/h.

Po raz pierwszy poznano strukturę plamy na Słońcu. Dokonano tego za pomocą należącego do NASA satelity Soho. Od prawie 400 lat ciemne plamy na Słońcu fascynują astronomów. Już na początku czternastego stulecia Galileusz dowodził, że pod powierzchnią Słońca wcale nie panuje ład i spokój, jak chętnie by to widzieli ówcześni duchowni. Te magnetycznie aktywne obszary występują na krótko przed gwałtownymi erupcjami, które wyrzucają w przestrzeń cząsteczki słonecznego wiatru. Wiadomo, że plamy to miejsca, które są o około 2000°C chłodniejsze od otoczenia. Z nich również wychodzi oślepiające białe światło, ale niesie ono pięć razy mniej energii, dlatego wydaje się zupełnie ciemne na tle dużo jaśniejszej tarczy.
Mimo faktu, że plamy mają rozmiary przekraczające 1500 km (średnica plam często przekracza nawet 50 tysięcy km), ich geneza pozostaje właściwie tajemnicą. Przynajmniej do tej pory nie było wiadomo, dlaczego chłodniejsze regiony przez cafe tygodnie nie zmieniają swego miejsca. Ich ciemniejsze światło jest efektem konfliktu pola magnetycznego plam z polem Słońca. Już od dawna astronomowie wskazują na fakt, że materio kieruje się na obszarze plam na zewnątrz. Ale same plamy nie zmieniają swego położenia. Zauważono też, że liczba plam zmienia się w 11-letnim cyklu. Do dziś ten słoneczny rytm aktywności pozostaje tajemnicą.

Fotografia plamy słonecznej uzyskana przez The Royal Swedish Academy of Science

Z pomocą obserwatorium słonecznego Soho po raz pierwszy odtworzono burzliwe ruchy zachodzące głęboko pod plamami. Wykorzystano do tego celu instrument o nazwie MDI (Michelson Doppler Imager), który znajduje się na pokładzie tego europejsko-amerykońskiego satelity. Aparat wychwytuje naturalne fale dźwiękowe, które przechodzą przez Słońce. Może on przy tym określić strefy o różnej temperaturze, natężeniu pola magnetycznego i strumienie gazów.
Analiza danych dostarczonych przez satelitę Soho pozwoliła uczonym prześledzić powstawanie grupy plam ze stycznia 1998 roku. Wtedy MDI zarejestrował, że fale dźwiękowe coraz przemierzam wnętrze Słońca. Potem ustalono, że na głębokości 18 tysięcy kilometrów pod powierzchnio pojawiło się silne pole magnetyczne, które poruszało się ku powierzchni z prędkością 4500 km/h.

Ciemne wnętrze (cień) plamy otacza nieco jaśniejsza obwódka (półcień), w którym są liczne jasne włókna, grubości 150-180 km, rozchodzące się radialnie ku jasnemu, granulastemu otoczeniu. Na zdjęciach szwedzkiego teleskopu nieoczekiwanie dostrzeżono, że te włókna mają ciemne jądra, dla których na razie nie ma wytłumaczenia

Jeszcze w tym samym roku uczeni zbadali wnętrze kolejnej dużej plamy. Od dawna wiadomo, że silne pole magnetyczne bezpośrednio pod plamo wciąż wyrzuca na boki energię pochodząca z centrum gwiazdy. Dlatego plamy słoneczne są chłodniejsze i nieco ciemniejsze. Jak zaobserwowali Zhoo i jego koledzy, pod silnym magnetycznym bąblem znajduje się znacznie cieplejszy region.
Między tymi strefami o różnych temperaturach powstają wewnątrz Słońca gigantyczne strumienie gazów, które dopiero teraz po raz pierwszy można było odtworzyć. W takiej kipiącej zupie schłodzona w polu magnetycznym materia porusza się w dół z prędkością do 4800 km/h. Równocześnie z boku za nią płynie gorąca plazma. W ten sposób powstaje swoisty obieg, który może ustabilizować plamę na dłuższy czas.


Nowe zdjęcia plam uzyskano w 2002 roku za pomocą nowego szwedzkiego teleskopu w La Palma na wyspach kanaryjskich. Po raz pierwszy jakość zdjęć pozwala rozpoznać na tarczy naszej gwiazdy szczegóły o rozmiarze nie przekraczającym 100 km. Od dawna podejrzewano, że kluczowe procesy na Słońcu zachodzą właśnie w tej skali, i teraz w końcu będzie można im się przyjrzeć.
Trudno jest zrozumieć i odtworzyć tą skomplikowaną geometrię prądów słonecznej plazmy. Ruchy konwekcyjne, których źródłem jest przepływ ciepła, krzyżują się ze strumieniami wywoływanymi przez zawikłane pole magnetyczne. W półcieniu otaczającym słoneczne plamy tworzą się długie, jasne włókna. Najnowsze zdjęcia ujawniły, że w ich centrum znajdują się ciemne jądra, jeszcze nieznanego pochodzenia. Wszystko to stara się zgłębić dziedzina wiedzy, zwana hydromagnetodynamiką. Dla niej nowe zdjęcia będą prawdziwym polem testowym.
Jednak choć naukowcom udało się lepiej zrozumieć mechanizm powstawania plam słonecznych, wiele pytań pozostaje jeszcze bez odpowiedzi.

---

Sonda Genesis.

W kwietniu 2004 roku sonda Genesis skończyła pobieranie cząstek wiatru słonecznego jak poinformowała NASA. Wiatr słoneczny jest to strumień naładowanych cząstek, głównie protonów, elektronów i cząstek alfa wydostający się z korony słonecznej czyli zewnętrznej części atmosfery słonecznej. Cząstki te mogą uciec z pola grawitacyjnego Słońca dzięki bardzo dużym prędkościom czyli energii termicznej. W pobliżu Ziemi średnia prędkość cząstek wynosi około 450 km/s. To właśnie wiatr słoneczny wywołuje zorze polarne.
Sonda została wyniesiona na orbitę w sierpniu 2001 roku. Trzy miesiące później, będąc w odległości 1,5 miliona kilometrów od

Układ czterech powierzchni, wystawionych na działanie wiatru słonecznego.

Ziemi, sonda otworzyła swoje zbudowane z szafiru, krzemu, złota i diamentów pułapki na wiatr słoneczny. Dwa podłużne elementy widoczne na zdjęciu po obu stronach statku to baterie słoneczne, dostarczające energię jego aparaturze. Część centralna to moduł (kolor złoty) z kapsułą powrotną. Srebrny owal u góry z lewej przedstawia pokrywę kapsuły. Dwa ocienione koliste elementy poniżej to powierzchnie zbierające cząstki wiatru słonecznego, podobnie jak okrągła część po prawej. Cząstki pobierano 27 miesięcy.
W kwietniu wydano polecenie zamknięcia, uszczelnienia pułapek oraz zamknięcia ich w kapsule powrotnej. Sonda potwierdziła bezproblemowe wykonanie wszystkich operacji. Po serii manewrów korekcyjnych sonda została skierowana w drogę powrotną do Ziemi. 8 września 2004 roku kapsuła weszła w atmosferę ziemską. Niestety żaden z dwóch spadochronów się nie otworzył. Nie można więc było przeprowadzić manewru przechwycenia w powietrzu kapsuły przez któryś z czekających na nią śmigłowców. Kapsuła uderzyła o ziemię z prędkością ponad 320 km/h. Naukowcom udało się jednak wydobyć trochę "nienaruszonego materiału" z wraku kapsuły sondy. Niektóre z 350 płytek wielkości dłoni, wykorzystanych do chwytania wiatru słonecznego, były całe i nie zostały "skażone" ziemską atmosferą.
Cząstki wiatru słonecznego są pierwszym materiałem kosmicznym dostarczonym przez człowieka na Ziemię od czasu ostatniej misji Apollo z grudnia 1972 roku. Skład chemiczny wiatru słonecznego jest taki, jak skład atmosfery Słońca. Po analizie cząsteczek wiatru słonecznego naukowcy obiecują sobie wiele informacji na temat powstania Słońca i jego planet przed 4,5 mld lat.

---

« Poprzednia