Magnetické pole Slnka je akýmsi riadiacim mechanizmom určujúcim vlastnosti slnečnej atmosféry. Dá sa označiť ako spoločný menovateľ aktívnych javov prebiehajúcich v slnečnej atmosfére. Práve magnetické polia na Slnku sú kľúčom k pochopeniu napríklad slnečných erupcií či výronov koronálnej hmoty (ale aj iných procesov). Javov, ktoré ovplyvňujú fyzikálne podmienky v heliosfére, kontrolujú vesmírne počasie, a teda priamo vplývajú na biosféru Zeme.
Uvádza to Mgr. Peter Gömory, PhD., zástupca riaditeľa a vedúci Oddelenia fyziky Slnka, Astronomický ústav SAV, Tatranská Lomnica, zodpovedný riešiteľ projektu Komplexný výskum dynamických a magnetických vlastností aktívnych javov v atmosfére Slnka. Projekt je zameraný na štúdium základných procesov na Slnku, „magnetické vlastnosti aktívnych javov v atmosfére Slnka“ boli vybrané ako jeden z predmetov výskumu v rámci projektu.
„Výskum je uskutočňovaný prostredníctvom analýzy multispektrálnych pozorovaní jednotlivých vrstiev slnečnej atmosféry. Použité dáta sú získavané s veľmi vysokým priestorovým rozlíšením pomocou najväčších európskych slnečných ďalekohľadov (napr. GREGOR, VTT, ktoré sú umiestnené na Kanárskych ostrovoch), ako aj pomocou vlastného prístrojového vybavenia na observatóriu na Lomnickom štíte,“ uvádza Mgr. Peter Gömory, PhD.
Hlavným cieľom projektu je podľa neho výskum fyzikálnych vlastností magnetických štruktúr v slnečnej atmosfére. Konkrétne sa riešitelia projektu zamerali hlavne na:
- určenie úlohy maloškálových magnetických polí vo vzťahu k prieniku energie do vyšších vrstiev slnečnej atmosféry,
- analýzu výškovej závislosti zmien vektorového magnetického poľa slnečných škvŕn,
- numerické modelovanie multi-vláknovej štruktúry pokojných a aktívnych filamentov a protuberancií založené na pozorovaniach s veľmi veľkým priestorovým rozlíšením,
- určenie fyzikálnych vlastností eruptívnych javov a veľkoškálových korónálnych vlnení v atmosfére Slnka.
Dĺžka riešenia projektu je štyri roky. V súčasnosti sa vedci nachádzajú v poslednom roku riešenia projektu. Mgr. Peter Gömory, PhD. poznamenáva, že v rámci projektu bolo doposiaľ publikovaných 21 pôvodných vedeckých prác, ktoré boli uverejnené v najvýznamnejších svetových časopisoch (napr. Astronomy and Astrophysics alebo Asrtophysical Journal). Bolo uverejnených 64 príspevkov na medzinárodných vedeckých konferenciách. Riešitelia projektu získali v medzinárodnej súťaži finančné prostriedky na uskutočnenie dvoch pozorovacích kampaní na najväčšom európskom slnečnom ďalekohľade GREGOR (v rokoch 2016 a 2019). Ďalšie dve pozorovacie kampane na tomto ďalekohľade (v rokoch 2017 a 2018) boli realizované v rámci medzinárodnej spolupráce. Súčasťou projektu je aj vedenie dvoch doktorandov.
K najvýznamnejším výsledkom projektu podľa zodpovedného riešiteľa patria:
- zistenie, že počas slnečnej erupcie bolo v rámci slnečnej delta-škvrny zaznamenané zvýšenie veľkosti horizontálnej zložky fotosférického magnetického poľa o približne 550 G, zatiaľ čo vertikálna zložka magnetického poľa zostala takmer nezmenená. V tom istom čase a mieste bolo navyše pozorované formovanie sa nového systému horúcich koronálnych slučiek čo naznačuje, že zmeny v magnetickom poli spôsobené erupciou sa odohrali v širokom pásme teplôt a výšok nad slnečným povrchom.
- potvrdenie existencie sub-sekundových pulzácií v aktívnej slnečnej atmosfére v rádiovom spektre, ktoré sú pravdepodobne prejavom tzv. „sausage“ rýchlych magneto-akustických vĺn.
- odvodenie parametrov fotosférického magnetického poľa a vlastnosti chromosférického rýchlostného poľa pre tzv. „arch filament systems (AFS)“, ktorý bol pozorovaný pomocou spektro-polarimetra GRIS na ďalekohľade GREGOR. Ukázali sme, že naše výsledky sú v zhode s modelom, ktorý predpokladá, že formovanie AFS je dôsledkom vynárania sa nového magnetické toku na povrch Slnka.
- určenie fyzikálnych vlastnosti mini-filamentu v aktívnej oblasti Slnka, ktorý bol pozorovaný prístrojmi TIP-I a TESOS umiestnenými na ďalekohľade VTT. Preukázali sme, že mini-filament je zložený z viacerých horizontálnych silotrubíc. Zistili sme, že pohyby relatívne chladnej plazmy (s teplotou okolo 10 000 K) pozdĺž silotrubíc môžu dosahovať až supersonické rýchlosti.
- zistenie, že počas fázy rozpadu slnečnej škvrny je v oblasti hranice medzi umbrou a penumbrou hodnota vertikálnej zložky magnetického poľa nižšia ako kritická hodnota a na rozdiel od stabilných škvŕn táto hodnota nedosahuje konštantnú veľkosť. Slnečná škvrna je výrazne ovplyvňovaná magnetokonvekciou, a práve preto sa stáva nestabilnou.
V priebehu posledného roka riešenia projektu sa jeho riešitelia zameriavajú hlavne na analýzu a interpretáciu už existujúcich pozorovaní, ako aj na publikovanie dosiaľ nezverejnených výsledkov získaných počas riešenia projektu. Jednotliví členovia riešiteľského kolektívu projektu majú rozvinutú veľmi intenzívnu medzinárodnú spoluprácu s najvýznamnejšími európskymi inštitúciami, ktoré sa zameriavajú na výskum Slnka. Ku kľúčovým patrí spolupráca s pracovníkmi z: Leibniz-Institut für Astrophysik (AIP), Potsdam, Nemecko, University of Graz, Graz, Rakúsko, Astronomického ústavu AVČR VVI, Ondřejov, Česká republika, Instituto de Astrofísica de Canarias, Tenerife, Španielsko.
„Zlepšenie nášho pochopenia základných vlastností javov prebiehajúcich v atmosfére Slnka, napríklad vzniku eruptívnych javov (slnečných erupcií a výronov koronálnej hmoty) je dôležité v spojitosti s určovaním Vesmírneho počasia. Týmto termínom sa súhrnne označujú meniace sa vlastnosti vesmírneho prostredia (t. j. vlastnosti magnetických polí, plazmy, žiarenia atď.) v blízkom okolí Zeme. Veľké slnečné erupcie a výrony koronálnej hmoty spôsobujú závažné poruchy a zmeny vo Vesmírnom počasí, a tak následne ovplyvňujú aj naše technológie (navigácie, komunikačné spojenia, vysokonapäťové rozvodné siete). Štúdium procesov v slnečnej atmosfére je preto dôležité z hľadiska zabezpečenia bezpečnosti technologických zariadení,“ uzavrel Mgr. Peter Gömory, PhD.
Informácie poskytol: Mgr. Peter Gömory, PhD., zástupca riaditeľa a vedúci Oddelenia fyziky Slnka, Astronomický ústav SAV
Spracovala: Slávka Cigáňová (Habrmanová), NCP VaT pri CVTI SR
Ilustračné foto: Pixabay.com /Alexas_Fotos/
Uverejnila: VČ
