Mi is az az Alfvén-hullám, és miért olyan fontos?
Az Alfvén-hullámot Hannes Alfvén Nobel-díjas fizikus írta le 1942-ben: ezek mágneses rezgések, amelyek a plazmában terjednek. Bár nagyobb változataikat már korábban is észlelték, például napkitörések során, a mostani felfedezés az első, amikor az állandóan jelenlévő, kisebb, csavarodó változatot sikerült elkapni. Ezek a hullámok folyamatosan energiát szállíthatnak a Nap koronájába, ezzel fenntartva annak extrém hőmérsékletét.
Technikai áttörés Hawaiin
A felfedezéshez kulcsfontosságú volt a hawaii Daniel K. Inouye Solar Telescope, amely a világ legnagyobb, 4 méteres tükörrel felszerelt napkutató távcsöve. Ennek Cryogenic Near-Infrared Spectropolarimeter (Cryo-NIRSP) nevű műszere olyan apró mozgásokat is képes kimutatni a forró plazmában, amelyekről korábban csak álmodtak a kutatók. A Northumbria Egyetem csapata vasatomokat követett a koronában, amelyek hőmérséklete eléri az 1,6 millió Celsius-fokot. A szokatlan hullámok azonosításához új adatfeldolgozási módszereket kellett kifejleszteni, mert ezeket a csavarodásokat könnyen elnyomják a Nap egyéb, erősebb lengései.
Miért nehéz észrevenni ezeket a hullámokat?
A legtöbb ismert „kink” hullám jól látható, mert az egész mágneses struktúrát meglibbenti – videókon is megfigyelhetők. A most azonosított Alfvén-hullámok viszont csak spektroszkópiai méréssel érzékelhetők, mert egyenletes, finom torziót hoznak létre a mágneses térben, és úgy észlelhetők, hogy a plazma közeledik, illetve távolodik a Földhöz képest, ami vörös- és kékeltolódást okoz.
A naplégkör forróságának rejtélye és gyakorlati jelentősége
Fontos hangsúlyozni, hogy a Nap légkörének megértése nem pusztán elméleti kérdés. A korona hihetetlen hőmérsékleténél az onnan kiszabaduló részecskék alkotják a napszelet, amely az egész Naprendszert elárasztja. Ha többet tudunk ezekről a hullámokról, jobban előrejelezhetjük az űridőt – például a GPS, a műholdak vagy akár az elektromos hálózatok zavarait is. Lehet, hogy ezek az Alfvén-hullámok felelősek az utóbbi időben a NASA Parker Solar Probe-jával is mért „mágneses visszacsapásokért”.
Milyen további kutatásokat indít el ez az áttörés?
Az új felfedezés várhatóan új kutatási hullámot indít el annak vizsgálatában, hogyan terjed és oszlik el az energia ezekben a hullámokban a koronában. A csúcstechnológiás Cryo-NIRSP spektrográf lehetővé teszi, hogy sosem látott részletességgel tanulmányozzák a naplégkör hullámjelenségeit. Mindezt figyelembe véve a mostani áttörés jelentősen hozzájárulhat a napfizikai modellek pontosításához, és hosszabb távon akár a Földet érő űridőjárás előrejelzéséhez is.
