Raziskovalci iz Centra za astrofiziko Harvard & Smithsonian so v podatkih Nasine sonde Parker Solar Probe odkrili nenavadne skupine protonov, ki po obliki spominjajo na kladivastega morskega psa in bi lahko pomagale pojasniti eno največjih nerešenih vprašanj o Soncu. Nova raziskava kaže, da te strukture označujejo pomembne magnetne meje v bližini Sonca in morda prispevajo k segrevanju sončnega vetra, ki ostaja bistveno bolj vroč, kot napovedujejo obstoječi modeli.
Nova raziskava, objavljena v reviji The Astrophysical Journal Letters, kaže, da te nenavadne strukture označujejo pomembne magnetne meje v bližini Sonca in morda prispevajo k segrevanju sončnega vetra.
Nenavadna oblika v podatkih
Odkritje sega v leto 2020, ko je skupina znanstvenikov pregledovala podatke instrumenta SWEAP na Nasini sondi Parker Solar Probe.
Med običajnimi porazdelitvami protonov se je pojavila nenavadna oblika z razširjenim “glavnim” delom na eni strani.
“To je videti kot kladivast morski pes,” je takrat pripomnil heliofizik Jaye Verniero iz Nasinega centra Goddard.
Ime se je prijelo in raziskovalci so začeli sistematično iskati podobne pojave.
Iz približno 3,7 milijona meritev sončnega vetra je njihov algoritem prepoznal skoraj 173.000 primerov tako imenovanih “kladivastih protonov”.
Povezava z največjo magnetno mejo Sonca
Analiza je pokazala, da se ti pojavi najpogosteje pojavljajo v bližini heliosferskega tokovnega sloja (HCS), ogromne magnetne strukture, kjer se Sončevo magnetno polje obrne iz ene smeri v drugo.
Ta plast se razprostira skozi celotno Osončje in jo raziskovalci pogosto opisujejo kot velikansko valovito površino, ki obdaja Sonce.
Ko so znanstveniki primerjali lokacije protonskih “morskih psov” z lego heliosferskega tokovnega sloja, so odkrili presenetljivo ujemanje.
Po njihovih ugotovitvah lahko te strukture delujejo kot naravni sledilniki nevidne magnetne meje in pomagajo kartirati njeno obliko.
Namig za rešitev dolgoletne uganke
Odkritje bi lahko pomagalo razložiti tudi enega največjih paradoksov sončne fizike.
Po osnovnih zakonih fizike bi se moral sončni veter med širjenjem skozi vesolje postopoma ohlajati. Opazovanja pa že desetletja kažejo, da ostaja bistveno toplejši, kot napovedujejo modeli.
Raziskovalci menijo, da bi lahko bili protonski “morski psi” del odgovora.
Gre za zelo energijske skupine protonov, ki vsebujejo veliko tako imenovane proste energije. Ta energija se lahko prek interakcij z elektromagnetnimi valovi pretvarja v toploto.
“Eno najdlje trajajočih vprašanj o sončnem vetru je, zakaj se ne ohladi tako hitro, kot bi se moral,” je pojasnil vodilni avtor raziskave Srijan Bharati Das iz Centra za astrofiziko Harvard & Smithsonian.
Pojav ni omejen le na Sonce
Raziskovalci ugotavljajo, da podobne porazdelitve delcev niso značilne le za sončni veter.
Sorodne pojave so zaznali tudi v Zemljinem magnetnem repu in drugih plazemskih okoljih, kar nakazuje, da gre za splošen fizikalni proces, povezan z magnetnimi polji in gibanjem nabitih delcev.
To pomeni, da bi lahko nova metoda našla uporabo tudi pri raziskovanju drugih planetov, magnetosfer in vesoljskih pojavov.
Kar se je začelo kot zanimiva oblika na računalniškem zaslonu, se je tako razvilo v novo orodje za preučevanje Sončevega magnetnega okolja in potencialno pomemben korak k razumevanju procesov, ki segrevajo sončni veter po celotnem Osončju.
