Suprafata vizibila a Soarelui, sau fotosfera, are o temperatura de aproximativ 6.000°C. Dar la cateva mii de kilometri deasupra ei – o distanta mica daca luam in considerare dimensiunea Soarelui – atmosfera solara, numita si coroana, este de sute de ori mai fierbinte, ajungand la un milion de grade Celsius sau mai mult.

Aceasta crestere brusca a temperaturii, in ciuda distantei crescute fata de principala sursa de energie a Soarelui, a fost observata la majoritatea stelelor si reprezinta o enigma fundamentala la care astrofizicienii se gandesc de zeci de ani.

In 1942, cercetatorul suedez Hannes Alfvén a propus o explicatie. El a emis teoria conform careia undele magnetizate de plasma ar putea transporta cantitati uriase de energie de-a lungul campului magnetic al Soarelui din interiorul acestuia catre coroana, ocolind fotosfera inainte de a exploda cu caldura in atmosfera superioara a Soarelui.

Teoria fusese acceptata provizoriu – dar mai avea inca nevoie de o dovada, sub forma unei observatii empirice, ca aceste unde existau. Un studiu recent a demonstrat in sfarsit acest lucru, validand teoria lui Alfvén, veche de 80 de ani, si ne-a adus cu un pas mai aproape de valorificarea acestui fenomen de mare energie aici, pe Pamant.

Intrebari arzatoare

Problema incalzirii coronale solare a fost stabilita inca de la sfarsitul anilor 1930, cand spectroscopistul suedez Bengt Edlén si astrofizicianul german Walter Grotrian au observat pentru prima data fenomene in coroana Soarelui care puteau fi prezente doar daca temperatura acesteia era de cateva milioane de grade Celsius.

Aceasta reprezinta temperaturi de pana la 1.000 de ori mai ridicate decat fotosfera de sub ea, care este suprafata Soarelui pe care o putem vedea de pe Pamant. Estimarea caldurii fotosferei a fost intotdeauna relativ simpla: trebuie doar sa masuram lumina care ajunge la noi de la Soare si sa o comparam cu modelele spectrale care prezic temperatura sursei de lumina.

De-a lungul mai multor decenii de studiu, temperatura fotosferei a fost estimata in mod constant la aproximativ 6.000°C. Descoperirea lui Edlén si Grotrian, conform careia coroana Soarelui este mult mai fierbinte decat fotosfera – desi se afla mai departe de nucleul Soarelui, sursa finala de energie a acestuia – a provocat multe nedumeriri in comunitatea stiintifica.

Oamenii de stiinta au cercetat in proprietatile Soarelui pentru a explica aceasta discrepanta. Soarele se presupune ca este compus aproape in intregime din plasma, care este un gaz puternic ionizat care poarta o sarcina electrica. Insa, aceasta afirmatie a fost lansata ca o concluzie doar la calculele si masuratorile care s-au facut de la distanta. Miscarea acestei plasme in zona de convectie – partea superioara a interiorului solar – produce curenti electrici uriasi si campuri magnetice puternice. Imaginile explicatie sunt doar generate pe calculator.

Aceste campuri se spune ca sunt apoi antrenate din interiorul Soarelui prin convectie si ajung pe suprafata vizibila a acestuia sub forma unor pete solare intunecate, care sunt grupuri de campuri magnetice ce pot forma o varietate de structuri magnetice in atmosfera solara.

Aici intervine teoria lui Alfvén. El a argumentat ca, in plasma magnetizata a Soarelui, orice miscare in masa a particulelor incarcate electric ar perturba campul magnetic, creand unde care pot transporta cantitati uriase de energie pe distante mari – de la suprafata Soarelui la atmosfera superioara a acestuia. Caldura calatoreste de-a lungul a ceea ce se numeste tuburi de flux magnetic solar inainte de a exploda in coroana, producand temperatura ridicata a acesteia.

Pentru descrierea acestor unde, Alfvén a primit premiul Nobel in Fizica in anul 1970.

Observarea undelor Afvén

Dar a ramas problema observarii efective a acestor unde. Se intampla atat de multe lucruri la suprafata si in atmosfera Soarelui – de la fenomene de multe ori mai mari decat Pamantul pana la mici schimbari sub rezolutia instrumentelor noastre – incat nu s-a reusit pana acum sa se obtina o dovada observationala directa a undelor Alfvén in fotosfera.

Insa progresele recente in materie de instrumentatie au deschis o noua fereastra prin care putem examina fizica solara. Un astfel de instrument este Spectropolarimetrul Interferometric Bidimensional (IBIS) pentru spectroscopie imagistica, instalat la Dunn Solar Telescope din statul american New Mexico. Acest instrument ne-a permis sa realizam observatii si masuratori mult mai detaliate ale Soarelui.

In combinatie cu conditiile bune de observare, simulari avansate pe calculator si eforturile unei echipe internationale de oameni de stiinta de la sapte institutii de cercetare, am folosit IBIS pentru a confirma in sfarsit, pentru prima data, existenta undelor Alfven in tuburile de flux magnetic solar.

O noua sursa de energie

Descoperirea directa a undelor Alfvén in fotosfera solara reprezinta un pas important in directia exploatarii potentialului lor energetic ridicat aici, pe Pamant. Acestea ne-ar putea ajuta sa cercetam fuziunea nucleara, de exemplu, care este procesul care are loc in interiorul Soarelui si care implica transformarea unor cantitati mici de materie in cantitati uriase de energie. Centralele noastre nucleare actuale folosesc fisiunea nucleara, despre care criticii sustin ca produce deseuri nucleare periculoase, in special in cazul unor dezastre precum cel de la Fukushima din 2011.

Crearea de energie curata prin replicarea fuziunii nucleare a Soarelui pe Pamant ramane o provocare uriasa, deoarece ar trebui sa generam rapid 100 de milioane de grade Celsius pentru ca fuziunea sa aiba loc. Undele Alfvén ar putea fi o modalitate de a face acest lucru. Cunostintele noastre tot mai vaste despre Soare arata ca acest lucru este cu siguranta posibil – in conditiile potrivite.

De asemenea, ne asteptam la mai multe revelatii solare in curand, datorita unor noi misiuni si instrumente revolutionare. Satelitul Solar Orbiter al Agentiei Spatiale Europene se afla acum pe orbita Soarelui, furnizand imagini si efectuand masuratori ale regiunilor polare necunoscute ale stelei. La nivel terestru, se asteapta, de asemenea, ca dezvaluirea unor noi telescoape solare de inalta performanta sa imbunatateasca observatiile noastre asupra Soarelui de pe Pamant.

Avand in vedere ca multe secrete ale Soarelui nu au fost inca descoperite, inclusiv proprietatile campului magnetic al Soarelui, acesta este un moment interesant pentru studiile solare. Detectia undelor Alfvén este doar o contributie la un domeniu mai larg care incearca sa dezlege misterele ramase ale Soarelui pentru aplicatii practice pe Pamant.

Recent Posts

Leave a Comment

Tinem legatura?

Daca doriti sa ma contactati, imi puteti trimite un mail folosind formularul de contact de mai jos.

Not readable? Change text. captcha txt
aproape un buddha, buddhajoseph rudyard kipling, rudyard kipling