Otkriveni izuzetno mali vrtlozi plazme na Sunčevoj površini, neki široki svega 20 kilometara

• Vrtlozi su uočeni duž granula na fotosferi i mjere oko 20 kilometara, razlučivost koja je na granici trenutnih instrumenata.
• Istraživači smatraju da su vrtlozi posljedica Kelvin–Helmholtz nestabilnosti i da mogu uvijati i pomiješati magnetizovanu i nemagnetizovanu plazmu.
• Otkrivanje dolazi iz visokorezolucionih snimaka Daniel K. Inouye Solar Telescope i naprednih simulacija, objavljeno u radu tima povezanog s Max Planck Institute for Solar System Research.

Gdje su pronađeni vrtlozi i koliko su mali

Istraživači su identificirali sitne vrtloge plazme duž ruba solarnih granula — struktura promjera između 500 i 2.000 kilometara koje prekrivaju vidljivu površinu Sunca. Neki od novootkrivenih „fringe“ obrazaca imaju širinu nešto veću od 20 kilometara, razlučivost uporedivu s prepoznavanjem novčića sa udaljenosti od stotina kilometara.

Otkrivanje je omogućeno zahvaljujući najdetaljnijim slikama fotosfere snimljenim na talasnoj dužini 416 nanometara pomoću Daniel K. Inouye Solar Telescope (DKIST) i dodatnoj obradi podataka korišćenjem kamere i tehnika za restauraciju slike razvijenih u saradnji s Max Planck Institute for Solar System Research (MPS).

Fizički mehanizam — Kelvin–Helmholtz nestabilnosti

Autori rada navode da su vrtlozi vjerovatno rezultat Kelvin–Helmholtz instabilnosti, fenomena poznatog iz hidrodinamike koji nastaje kada se susreću slojevi fluida koji se kreću različitim brzinama i stvaraju smične sile koje rastu u talase i vrtloge.

Na Sunčevim granulama susjedni slojevi plazme kreću se različitim brzinama, što pod tim uslovima može inicirati talasne i vrtložne strukture. Isti princip viđen je u atmosferama planeta i interakcijama solarne vjetra s magnetosferama, ali otkriće pokazuje da se on javlja i na izrazito malim, fotosferskim skalama.

Posljedice za magnetsku energiju i nanoflareove

Istraživanje sugeriše da ti mini‑vrtlozi mogu uvijati linije magnetskog polja i miješati magnetizovanu s nemagnetizovanom plazmom, što bi pojačalo taloženje napetosti u magnetskom polju i olakšalo oslobađanje energije kroz proces magnetic reconnection.

Autori navode da takav kontinuirani mehanizam uvijanja mogao doprinijeti nastanku nanoflareova — veoma malih, čestih izbijanja energije na Suncu — i ubrzati difuziju magnetskog fluksa prema višim slojevima solarne atmosfere, što modeli do sada teško objašnjavaju.

Izvori

• ScienceDaily — Space & Time