Romsonden ESA/NASA Solar Orbiter har oppdaget en mengde små stråler av materiale som rømmer fra solens ytre atmosfære.Hver jetstråle varer mellom 20 og 100 sekunder og driver ut plasma i rundt 100 km/s. Disse jetflyene kan være den lenge ettersøkte kilden til solvinden.
Solvinden består av ladede partikler kjent som plasmasom kontinuerlig unnslipper solen.
Den forplanter seg utover gjennom det interplanetære rommet, kolliderer med alt hva som står i veien for deg. Når solvinden kolliderer med jordas magnetfelt, produserer den nordlys.
Selv om solvinden er en grunnleggende kjennetegn ved solenå forstå hvordan og hvor den genereres nær solen har vist seg unnvikende og har vært et sentralt fokus for studere i flere tiår.
Nå, takket være sin overlegne instrumentering, har Solar Orbiter tatt et viktig skritt fremover.
Dataene kommer fra Solar Orbiters EUI (Extreme Ultraviolet Imager) instrument. Bilder av solens sørpol, tatt av EUI 30. mars 2022, avslører en populasjon av svake, kortvarige trekk som er assosiert med små plasmastråler som kastes ut fra solens atmosfære.
«Det var bare mulig å oppdage disse små jetflyene takket være de enestående høyoppløselige og høykadense bildene produsert av EUI», sier han. Lakshmi Pradeep Chitta, fra Max Planck Institute for Solar System Research, Tyskland, og hovedforfatter av papiret som beskriver dette arbeidet.
Bildene ble tatt i den ekstreme ultrafiolette kanalen til EUIs høyoppløselige bildeapparat, som observerer solplasma med millioner av grader ved en bølgelengde på 17,4 nanometer.
Spesielt viktig er det at analysen viser at disse egenskapene er det forårsaket av utstøting av plasma av solatmosfæren.
For tiår siden at forskere vet at en betydelig brøkdel av solvinden er assosiert med magnetiske strukturer kalt koronale hull – områder der solens magnetfelt ikke vender mot solen. I stedet strekker magnetfeltet seg dypt inn i solsystemet .
Plasma kan strømme langs disse «åpne» magnetfeltlinjene, på vei mot solsystemet, og skape solvinden.
Men spørsmålet var: hvordan frigjøres plasma?
Den tradisjonelle antagelsen var at fordi solkoronaen er varm, ville den naturlig utvide seg og en del av henne ville rømme langs feltlinjer.
Men disse nye resultatene analyserer det koronale hullet som ligger ved solens sørpol, og de individuelle jetflyene avslørte utfordre antagelsen at solvinden produseres kun i en kontinuerlig og konstant strøm.
«Et av resultatene her er at denne strømmen i stor grad ikke er helt ensartet, allestedsnærværet til jetstrålene tyder på at solvinden fra koronalhullene kan ha sin opprinnelse i en svært intermitterende strøm», sier han. Andrey Zhukovfra Royal Observatory of Belgium, en samarbeidspartner på arbeidet som ledet Solar Orbiter-observasjonskampanjen.
EN energi knyttet til hver jet individet er lite. I den øvre enden av koronale fenomener er klasse X solflammer og i den nedre enden er såkalte nanoflares. Det er milliarder ganger mer energi i et klasse X-utbrudd enn i et nanoutbrudd.
De små jetflyene som ble oppdaget av Solar Orbiter er enda mindre energiske enn det, og manifesterer seg rundt tusen ganger mindre energi enn et nanoutbrudd og kanaliserer mesteparten av den energien til plasmautdrivelse.
Allmennheten til disse jetflyene, som de nye observasjonene viser, antyder at de driver ut en betydelig brøkdel av materialet vi ser i solvinden. Og det kan være enda mindre arrangementer og hyppigere som gir enda mer.
«Jeg tror det er et betydelig skritt mot å finne noe i disken som absolutt bidrar til solvinden,» sier han. David Berghmansfra Royal Observatory of Belgium og hovedetterforsker av EUI-instrumentet.
For tiden går Solar Orbiter fortsatt i bane rundt solen nær ekvator. Derfor, i disse observasjonene, ser EUI på sørpolen i en beitevinkel.
«Det er vanskeligere å måle noen av egenskapene av disse bittesmå jetflyene når vi ser dem fra siden, men om noen år vil vi se dem fra et annet perspektiv enn noe annet teleskop eller observatorium, som sammen burde hjelpe mye, sier Daniel MüllerSolar Orbiter-prosjektforsker ved ESA.
Dette er fordi, mens oppdraget fortsetter, vil romfartøyet gradvis vippe sin bane mot polområdene. Samtidig vil solens aktivitet utvikle seg gjennom hele solsyklusen, og koronale hull vil begynne å dukke opp på mange forskjellige breddegrader, noe som gir et unikt nytt perspektiv.
Alle involverte vil være ivrige etter å se hvilken ny kunnskap de kan hente, fordi dette arbeidet går utover vårt eget solsystem.
Solen er den eneste stjernen hvis atmosfære vi kan observere i så mange detaljer, men det er sannsynlig at den samme prosessen fungerer på andre stjerner også. Dette faktum transformerer disse observasjonene til oppdagelsen av en grunnleggende astrofysisk prosess.
