Οι πιο λεπτομερείς φωτογραφίες του ήλιου που έχουν αποτυπωθεί ποτέ έδωσαν στους αστρονόμους νέα στοιχεία για τους μηχανισμούς που διέπουν το αστέρι μας. Οι εικόνες καταγράφηκαν από το τηλεσκόπιο Inouye, το ισχυρότερο ηλιακό τηλεσκόπιο στον κόσμο σήμερα, το οποίο βρίσκεται κοντά στο ηφαίστειο Χαλεακαλά, στο νησί Μάουι της Χαβάης. Στις φωτογραφίες εντοπίστηκαν χρυσές ζώνες και διαρκείς στροβιλισμοί σε μια μαγνητικά ενεργή περιοχή κοντά σε ηλιακή κηλίδα, με σχηματισμούς μικρότερους των 20 χιλιομέτρων. Το εύρημα δημοσιεύτηκε στο επιστημονικό περιοδικό «Nature».
Οι πιο λεπτομερείς φωτογραφίες του ήλιου ποτέ
Οι αστρονόμοι που παρατηρούσαν την επιφάνεια του ήλιου μέσα από το τηλεσκόπιο Inouye κατέγραψαν νέους σχηματισμούς σε μια περιοχή με έντονη μαγνητική δραστηριότητα, κοντά σε μια ηλιακή κηλίδα. Οι λεπτομέρειες που αποτυπώθηκαν έχουν διάμετρο μικρότερη των 20 χιλιομέτρων, κάτι που δεν είχε ξαναγίνει στο παρελθόν. Ο δρ Φρίντριχ Βέγκερ, επιστημονικό στέλεχος του Εθνικού Ηλιακού Παρατηρητηρίου των ΗΠΑ, που έχει την ευθύνη λειτουργίας του τηλεσκοπίου, χαρακτήρισε τις εικόνες τις υψηλότερης ανάλυσης που υπήρξαν ποτέ από την επιφάνεια του ήλιου.
Σε προηγούμενες παρατηρήσεις με το ίδιο τηλεσκόπιο, οι επιστήμονες είχαν διαπιστώσει ότι η επιφάνεια του ήλιου αποτελείται από κοκκώδεις δομές, καθεμία από τις οποίες έχει περίπου το μέγεθος της Γαλλίας. Εκείνες οι εικόνες αποτύπωναν λεπτομέρειες με διάμετρο έως και 30 χιλιόμετρα. Οι νεότερες φωτογραφίες, ωστόσο, φτάνουν πλέον τα όρια των τεχνικών δυνατοτήτων του τηλεσκοπίου, ανοίγοντας τον δρόμο για ακόμη πιο λεπτομερή μελέτη της ηλιακής επιφάνειας.
Στις νέες εικόνες, οι μικρές δομές σε σχήμα δίνης αναγνωρίστηκαν ως σήματα κατατεθέν αυτού που οι επιστήμονες ονομάζουν αστάθειες Kelvin-Helmholtz (KHI). Οι αστάθειες αυτές σχηματίζονται όταν ταχέως κινούμενο πλάσμα ρέει δίπλα από πιο αργά κινούμενο υγρό, δημιουργώντας διάτμηση στο σημείο επαφής των δύο ροών. Το φαινόμενο προκαλεί μικρές διαταραχές στο πλάσμα του ήλιου, οι οποίες αναπτύσσονται σε σπειροειδείς στροβίλους που μοιάζουν με απαστράπτοντα κύματα.
Το μυστήριο του καυτού ηλιακού στέμματος
Οι επιστήμονες είχαν εντοπίσει αστάθειες Kelvin-Helmholtz σε λίμνες και ωκεανούς, σε νεφελώδεις σχηματισμούς της Γης, ακόμη και στις ατμόσφαιρες του Δία και του Κρόνου. Ποτέ όμως δεν είχαν καταφέρει να τις επιβεβαιώσουν στην επιφάνεια του ήλιου, μέχρι τις νέες παρατηρήσεις του τηλεσκοπίου Inouye. Το εύρημα θεωρείται σημαντικό γιατί οι διαδικασίες αυτές είναι πιθανό να εξηγούν ένα μυστήριο που ταλανίζει τους επιστήμονες επί δεκαετίες: για ποιο λόγο το ηλιακό στέμμα, δηλαδή η εξωτερική ατμόσφαιρα του ήλιου, είναι κατά εκατομμύρια βαθμούς πιο θερμό από την ίδια την επιφάνειά του.
Τα εκρηκτικά συμβάντα που καταγράφονται στον ήλιο, από τις ηλιακές εκλάμψεις και τους πίδακες έως τις μαζικές εκτινάξεις στο στέμμα, προκαλούνται από πανίσχυρα και ρέοντα μαγνητικά πεδία. Οι εκρήξεις αυτές μπορούν να προκαλέσουν εκτεταμένες αναταράξεις ακόμη και στη Γη, θέτοντας εκτός λειτουργίας δίκτυα μεταφοράς ενέργειας, δορυφόρους, συστήματα εντοπισμού θέσης GPS και τηλεπικοινωνίες. Τα μαγνητικά πεδία είναι συνέπεια της κίνησης πολύ ζεστού και φορτισμένου πλάσματος στο εσωτερικό του ήλιου, ωστόσο η φυσική λειτουργία τους δεν έχει αποκρυπτογραφηθεί ακόμη πλήρως από την επιστημονική κοινότητα.
Οι αστρονόμοι γνωρίζουν πάντως ότι οι γραμμές των μαγνητικών πεδίων μπορούν να στριφογυρίζουν η μία γύρω από την άλλη σαν πλεγμένα μαλλιά, δημιουργώντας ένταση που στη συνέχεια εκτονώνεται με βίαιο τρόπο. Οι νέες φωτογραφίες από το τηλεσκόπιο Inouye προσφέρουν στους ερευνητές ένα πολύτιμο εργαλείο για να παρακολουθήσουν από κοντά αυτές τις διαδικασίες, σε κλίμακα που μέχρι πρότινος ήταν αδύνατο να καταγραφεί. Η μελέτη της μαγνητικής δραστηριότητας του ήλιου σε τόσο μικρή κλίμακα ανοίγει νέες δυνατότητες κατανόησης των μηχανισμών πίσω από τις ηλιακές καταιγίδες που επηρεάζουν την τεχνολογία στη Γη.
