2019.12.07.

Megérkeztek a Parker napszonda első tudományos eredményei

A Parker alig egy éve teljesít szolgálatot Napunk megismerésében segítve minket, most öt olyan felfedezést köszönhetünk neki, amelyek új fényben tüntetik fel csillagunkat. A felfedezésekről a Nature 4 külön tanulmányt közölt.
Azzal, hogy a szonda igen nagy közelségből képes vizsgálni Napunkat, olyan helyzeti előnyt élvez, amelynek köszönhetően sokkal részletesebb, és a Földről nem hozzáférhető információkat tud kinyerni. Mivel a Napból érkező nagyenergiás részecskék sem az emberi szervezetnek, sem az érzékeny elektronikai berendezéseinknek nem válnak hasznára, a viselkedésük megértése több szempontból is fontos. Ehhez visz közelebb a Parker szonda, és az adatainak elemzésévek foglalkozó tudósok munkája.

Pormentes övezet

Naprendszerünk csurig van porral, erről magunk is meggyőződhetünk, ha a megfigyeljük az állatövi fényt, ami e porszemcsék napfényben fürdő ragyogásából keletkezik. Feltételezhető volt azonban, hogy amikor túl közel kerül a Naphoz e por, ott az egyszerűen elpárolog, azt azonban senki se tudta, hogy hol van ez a határ. A szonda WISPR műszere azt érzékelte, hogy a Naptól kb. 12 millió kilométerre elkezd ritkulni e por, fokozatosan csökken csillagunkhoz közeledve, és valahol kb. 4-5 millió kilométerre megszűnik, mert a Nap elgőzöli. Eddig a szonda csak kb. 6-7 millió kilométerig látott be, azonban a következő napközelségei során még mélyebbre pillanthat, így a pontosabb határvonalról is kaphatunk majd információt a közeli jövőben.

Visszacsattanás

A kiáramló plazmában hordozott mágneses erővonalak ostorszerűen működnek, néhány másodperc vagy perc alatt 180 fokkal elfordulnak, ahogy az ostor, ha hirtelen csattintunk vele. A mágneses tér iránya e visszacsattanások során ellenkezőjére vált, szinte teljesen szembefordul korábbi, a Naptól távolodó, kifelé mutató irányával, a FIELDS és a SWEAP műszerek együttesen vizsgálták és mérték ezeket a csoportokban előfordult visszacsattanásokat a Parker két első napközelsége idején. E mágneses struktúrák nem voltak ismeretlenek, azonban a Parker mérései megmutatták, hogy igencsak gyakori, és nagy amplitúdójú jelenségről van szó. A jelenség oka még nem világos. Bár a napszélben lévő hullámokról az űrkorszak eleje óta tudunk, nem gondoltuk eddig, hogy ennyivel komplexebb a Nap közelében, mint a mi közelségünkben. A korábbi elképzelés az volt, hogy közel a Naphoz egyszerűen csak erősebbé válik, ám a Parker mérései szerint komplexebbé is. A Parker 2020 januári napközelsége idején még közelebbről vizsgálhatja majd e struktúrákat is.

Turbulencia

Mire a napszél eléri bolygónkat, a benne lévő kisebb egyenetlenségek jórészt kiegyenlítődnek, a Parker 24 millió (kicsit kevesebb, mint a Merkúr pályája fele) kilométeren végzett mérései alapján viszont kiderült, hogy igencsak dinamikus és változatos a szerkezete. A szonda FIELDS műszere, mely az elektromos és a mágneses tér változásait vizsgálja, igencsak impulzív napszélről adott bizonyságot.
A kiáramló plazma gyorsan mozgó „csomókban” távozik, nem egyenletes áramlatként, és e csomók egy része az űr felé veszi útját, más része visszahull a Napba. Ezek a csomók eltorzíthatják a mágneses teret, s esetleg ezek okozhatják a visszacsattanásokat. A mágneses és elektromos térben észlelt fluktuációkat a napszélben lévő turbulenciák okozhatják, s a nagyságuk jócskán meghaladja azt, amit gondoltunk korábban, illetve azt, amit a Föld közelében észlelünk belőlük a hozzánk elérkező napszélben. Ezek a turbulenciák arról is tanúskodhatnak, hogy miként osztja el az energiáját a napszél a világűrben, amint átrobog Naprendszerünkön, távolodva a Naptól.

Töréspont

A korona a Nappal együtt forog, azonban a napszél, mire hozzánk ér, már egyenes vonalban, sugárirányban terjed, vajon hol alakul át a mozgása? Ennek megértése nemcsak a Napunk viselkedésben fontos, hanem más csillagok bolygórendszereinek kialakulásáról is információt ad.
A Parker megtalálta azt a töréspontot, ahol a napszél keringő mozgása sugárirányúba vált át, s ez jóval távolabb történik, mint gondolták: 34 millió kilométerre a Naptól. Amikor a Parker tovább közeledett a Naphoz, észlelte, hogy egyre gyorsabb a napszél forgása, mintegy tízszer akkora volt, mint korábban vélték, ám sokkal hirtelenebbül is váltott át forgásból sugárirányúvá a napszél mozgása.

Kis részecskekitörések

Kétféle fő űridőjárási jelenséget ismerünk: nagy részecskeviharokat és koronakidobódásokat. Vannak olyan esetek, amikor e nagyenergiás részecskék olyan elképesztő sebességgel távoznak a Napból, hogy néhányszor tíz perc alatt elérik a Föld környékét, ám ezen rövidke idő alatt is elveszítik a kiszakadásukat előidéző folyamatok „ujjlenyomatát”. Mivel nagyon rövid idő áll rendelkezésre csak a beérkezésük előtt, ha előrejelzést szeretnénk, akkor az őket indító folyamat ismeretére lenne szükség.
A szonda ugyan alacsony naptevékenység idején dolgozott eddig, az ISʘIS nevű műszerével azt már felfedezte, hogy számos alkalommal egészen kis részecskekitörések zajlanak. Hasonlókról ugyan már tudtunk, azonban most jóval kisebbeket észlelt a szonda, olyan aprókat, amelyek felszívódnak, mire a műholdjaink érzékelni tudnák őket. Mivel a Naptól távolodva e kitörések szétterjednek az űrben, igen nehéz lenne őket észlelni a Földről. Olyan részecskekitöréseket is észlelt a szonda, amely különösen gazdag nehéz elemekben, s ez a két új típusú kitörés valószínűleg elég gyakori is lehet.

Az új felfedezések nemcsak a saját környezetünkre ható dolgokat helyezik új nézőpontba, hanem más csillagok viselkedésének megértéséhez is közelebb visznek.

A NASA összefoglalója a felfedezésekről.
A Nature cikkei:

Landy-Gyebnár Mónika
(További fordítások a szerzőtől facebookon:  Égen – Földön – Föld alatt)

5/5 (2)

Értékelés

About the Author: