Ανατροπή στη φυσική του Ήλιου – Ιόντα με θερμοκρασίες 60 εκατ. βαθμών σοκάρουν τους επιστήμονες

Οι ηλιακές εκλάμψεις θεωρούνταν εδώ και χρόνια από τα πιο ακραία φαινόμενα στο Ηλιακό Σύστημα.
Νέα έρευνα όμως δείχνει ότι η εσωτερική τους φυσική είναι ακόμη πιο ακραία από ό,τι πιστεύαμε.
Επιστήμονες ανακάλυψαν ότι υπερθερμασμένα ιόντα, και όχι ηλεκτρόνια, παίζουν τον βασικό ρόλο κατά τη διάρκεια των εκλάμψεων, σύμφωνα με το Earth.

Γιατί οι ηλιακές εκλάμψεις ήταν «πιο καυτές απ’ το κανονικό»

Μία ηλιακή έκλαμψη είναι μια απότομη απελευθέρωση μαγνητικής ενέργειας, ικανή να προκαλέσει παρεμβολές στις ραδιοεπικοινωνίες, σε δορυφόρους και διαστημικές συσκευές.

Οι φυσικοί γνωρίζουν εδώ και δεκαετίες ότι το πλάσμα τότε θερμαίνεται σε εξωφρενικές θερμοκρασίες, συνδεδεμένες με περιόδους έντονης ηλιακής δραστηριότητας.

Ωστόσο, ένα μυστήριο υφίσταται από τη δεκαετία του 1970: γιατί οι φασματικές γραμμές που παρατηρούμε είναι πιο «παχιές» από όσο θα έπρεπε για τις γνωστές θερμοκρασίες.

Μια νέα ερμηνεία δόθηκε από ομάδα του Πανεπιστημίου St. Andrews με επικεφαλής τον Alexander Russell.
Οι επιστήμονες κατέληξαν ότι κατά τις κρίσιμες φάσεις μιας έκλαμψης τα ιόντα θερμαίνονται πολύ περισσότερο από τα ηλεκτρόνια — περίπου 6,5 φορές περισσότερο.

Ιόντα vs. ηλεκτρόνια στο πλάσμα του Ήλιου

Το ηλιακό πλάσμα αποτελείται από ελαφρά ηλεκτρόνια και βαρύτερα θετικά ιόντα, όπως σίδηρο ή ασβέστιο. Για δεκαετίες θεωρούσαμε ότι ανταλλάσσουν ενέργεια πολύ γρήγορα και εξισορροπούν τις θερμοκρασίες τους.

Όμως η νέα μελέτη δείχνει ότι δεν συμβαίνει πάντα αυτό.

Οι ερευνητές υπολογίζουν ότι η θερμοκρασία των ιόντων κατά τη διάρκεια εκλάμψεων μπορεί να ξεπεράσει τους 60 εκατομμύρια Κέλβιν, παραμένοντας σημαντικά υψηλότερη για αρκετές δεκάδες λεπτά.

«Οι τελευταίες ανακαλύψεις μας ενθάρρυναν να δείξουμε ότι η μαγνητική επανασύνδεση θερμαίνει τα ιόντα περίπου 6,5 φορές περισσότερο από τα ηλεκτρόνια», δήλωσε ο Alexander Russell.

Μαγνητική επανασύνδεση: ο βασικός μηχανισμός

Κατά τη μαγνητική επανασύνδεση, δυναμικές γραμμές μαγνητικού πεδίου σπάνε και επανασυνδέονται, απελευθερώνοντας τεράστια ενέργεια.

Το φαινόμενο αυτό είναι κεντρικό στις εκλάμψεις και σε άλλα ενεργειακά φαινόμενα του Ήλιου.
Η καινοτομία τώρα είναι ότι ο εμπειρικός κανόνας της «προνομιακής θέρμανσης ιόντων» εφαρμόζεται άμεσα στην πραγματική παρατήρηση των φασμάτων.

Το μυστήριο των «υπερβολικά πλατιών» φασματικών γραμμών

Το πλάτος των φασματικών γραμμών εξαρτάται από την ταχύτητα των σωματιδίων που εκπέμπουν φως.
Όσο πιο θερμά — τόσο πιο γρήγορα — τόσο πιο πλατιές οι γραμμές.

Για σχεδόν 50 χρόνια η διεύρυνση αυτή αποδιδόταν σε έντονη τύρβη, της οποίας η φυσική δεν ήταν κατανοητή.
Η νέα ερμηνεία δείχνει ότι τα υπερθερμασμένα ιόντα εξηγούν μεγάλο μέρος του φαινομένου, χωρίς να χρειάζονται περίπλοκες εξηγήσεις.
«Οι νέες θερμοκρασίες ιόντων ταιριάζουν ιδανικά με τα παρατηρηθέντα πλάτη και ίσως λύσουν ένα μυστήριο μισού αιώνα», επισημαίνει ο Russell.

www.bankingnews.gr