Soarele, surprins în imagini cum nu a mai fost văzut. Vortexurile minuscule care ar putea explica furtunile solare devastatoare

Cele mai detaliate imagini realizate vreodată cu suprafața vizibilă a Soarelui au scos la iveală vortexuri de plasmă ascunse până acum privirii cercetătorilor. Structurile seamănă cu valurile care se sparg în ocean și ar putea explica atât originea activității solare explozive, cât și motivul pentru care atmosfera exterioară a stelei este mult mai fierbinte decât suprafața sa, scrie IFLScience.

Descoperirea a fost posibilă cu ajutorul telescopului solar Daniel K. Inouye din Hawaii, cel mai puternic instrument terestru construit special pentru observarea Soarelui. Cercetătorii au obținut imagini cu o rezoluție spațială de aproximativ 19 kilometri, suficient de bună pentru a identifica fenomene care se desfășoară la o scară imposibil de distins cu telescoapele solare anterioare.

Vortexurile ascunse la marginea câmpurilor magnetice

Imaginile prezintă o regiune activă din apropierea unei pete solare, observată în aprilie 2025. La prima vedere, suprafața pare alcătuită din granule luminoase, asemănătoare unor bule. Acestea sunt coloane de plasmă fierbinte care urcă din interiorul Soarelui, se răcesc și apoi coboară din nou.

Granulele au între aproximativ 500 și 2.000 de kilometri, însă la marginile zonelor puternic magnetizate apar structuri mult mai mici. Cercetătorii au identificat vortexuri cu dimensiuni cuprinse între 25 și 170 de kilometri, distanța caracteristică dintre ele fiind de aproximativ 65 de kilometri.

Vezi și:

Pensia anticipată pentru femei în 2026. Ce acte trebuie depuse și când sunt necesare certificatele de naștere ale copiilor

Formele observate sunt produse de instabilitatea Kelvin–Helmholtz. Fenomenul apare atunci când două straturi de fluid se deplasează unul pe lângă celălalt cu viteze diferite. La limita dintre ele se formează ondulații și vârtejuri asemănătoare valurilor oceanice sau norilor care par să se răsucească pe cer.

Pe Soare, cele două straturi sunt alcătuite din plasmă. Fluxurile produse de granulele aflate în mișcare se lovesc de regiunile dominate de câmpuri magnetice puternice. Diferența de viteză creează forfecare, iar marginea dintre zone devine instabilă și formează vortexurile surprinse de telescop.

O imagine de aproape dezvăluie rezoluția spațială extraordinară a observațiilor realizate cu telescopul Inouye./foto: NSF/NSO/AURA/MPS

Legătura cu erupțiile și furtunile solare

Câmpul magnetic al Soarelui este responsabil pentru o mare parte dintre fenomenele violente observate pe stea. Liniile sale se pot răsuci, încurca și reconecta brusc, eliberând cantități uriașe de energie sub forma erupțiilor solare, jeturilor de plasmă și ejecțiilor de masă coronală.

Vezi și:

Un supercomputer japonez ar putea fi rezolvat misterul „Little Red Dots” observate de James Webb

Soarele ar putea produce o erupție de zeci de ori mai puternică decât tot ce am măsurat până acum. O pată solară uriașă din 1947 dezvăluie un pericol pentru Pământ

Oamenii de știință știau că reconectarea magnetică declanșează asemenea explozii, dar nu înțelegeau suficient de bine ce produce răsucirea inițială a liniilor de câmp. Noile vortexuri ar putea reprezenta mecanismul lipsă. Mișcarea lor continuă poate împleti fluxul magnetic la scară mică și poate acumula energia eliberată ulterior într-o erupție.

Ejecțiile de masă coronală pot arunca miliarde de tone de particule încărcate electric în spațiu. Atunci când sunt orientate spre planeta noastră, acestea pot declanșa furtuni solare care afectează Pământul, interferând cu sateliții, comunicațiile radio, sistemele GPS și rețelele electrice.

Înțelegerea vortexurilor ar putea îmbunătăți modelele folosite pentru prognozarea vremii spațiale. Cercetătorii nu vor putea anticipa imediat fiecare erupție, însă identificarea procesului care răsucește câmpurile magnetice reprezintă un pas important spre estimarea momentului și intensității viitoarelor evenimente.

De ce atmosfera Soarelui este mai fierbinte decât suprafața

Descoperirea ar putea contribui și la rezolvarea uneia dintre cele mai mari enigme ale fizicii solare. Temperatura din nucleul Soarelui ajunge la aproximativ 15 milioane de grade Celsius, acolo unde hidrogenul este transformat în heliu prin fuziune nucleară.

Suprafața vizibilă, numită fotosferă, are o temperatură de aproximativ 5.500 de grade Celsius. În mod normal, temperatura ar trebui să continue să scadă pe măsură ce distanța față de nucleu crește. Totuși, coroana, atmosfera exterioară a Soarelui, ajunge la temperaturi de ordinul milioanelor de grade.

Vortexurile Kelvin–Helmholtz ar putea transporta energie din fotosferă spre straturile superioare. Instabilitatea amestecă plasma magnetizată cu plasma mai puțin influențată de câmpul magnetic, răspândind energie, masă și impuls prin atmosfera solară.

Vârtejurile pot genera și unde magnetohidrodinamice sau se pot fragmenta în structuri tot mai mici, producând turbulență. Energia acumulată ar putea fi transformată treptat în căldură și ar contribui la temperaturile extreme ale coroanei. Alte observații au surprins deja detalii nemaivăzute din atmosfera Soarelui, dar mecanismul complet al încălzirii rămâne în continuare cercetat.

Telescopul care vede structuri de numai 19 kilometri

Telescopul Daniel K. Inouye are o oglindă principală cu diametrul de patru metri și se află pe insula Maui. În timpul observațiilor, instrumentul a înregistrat sute de cadre pe secundă, iar tehnicile avansate de procesare au eliminat o mare parte dintre distorsiunile produse de atmosfera terestră.

Imaginile au fost realizate la o lungime de undă din zona albastră a spectrului vizibil, deși au fost colorate ulterior în galben pentru a corespunde reprezentării familiare a Soarelui. Secvența studiată a acoperit numai câteva minute, dar a dezvăluit formarea și evoluția continuă a vortexurilor.

Cercetătorii au comparat observațiile cu simulări computerizate ale plasmei și câmpurilor magnetice solare. Modelele au produs aceleași forme, dimensiuni și viteze, oferind dovezi că structurile observate sunt într-adevăr instabilități Kelvin–Helmholtz.

Telescopul completează informațiile obținute de misiuni spațiale precum sonda Parker, care a pătruns în atmosfera exterioară a Soarelui. Împreună, instrumentele pot urmări modul în care energia se deplasează de la suprafață prin coroană și mai departe în vântul solar.

Descoperirea nu rezolvă definitiv misterul furtunilor solare sau al coroanei supraîncălzite. Arată însă că suprafața Soarelui este mult mai complexă și mai turbulentă decât se putea vedea până acum. Vortexurile de numai câteva zeci de kilometri ar putea avea un rol uriaș în fenomene capabile să influențeze tehnologia aflată la milioane de kilometri distanță, pe Pământ.

Domul de căldură revine peste Europa la final de septembrie. Ce temperaturi sunt așteptate în România