Naukowcy analizujący wiatr słoneczny zauważają od lat, że czasami dociera strumień cząstek poruszających się z mniejszą, a czasami z większą prędkością. O ile jednak jesteśmy w stanie mierzyć wiatr słoneczny w otoczeniu Ziemi, to wciąż mamy problem z ustaleniem, w jaki sposób tak naprawdę on powstaje na powierzchni Słońca. Co więcej, badacze od dawna chcą poznać odpowiedź na pytanie o to, w jaki sposób powstaje szybki wiatr słoneczny, a w jaki wolny.
Aby jednak spróbować odpowiedzieć na to pytanie, trzeba by było przyjrzeć się strumieniowi w miejscu, w którym on powstaje. Z tego też powodu kilka lat temu w kierunku Słońca poleciała sonda Solar Orbiter, która miała przyjrzeć się procesowi formowania wiatru słonecznego bezpośrednio na miejscu, w atmosferze Słońca. Tylko tam można jednoznacznie ustalić, skąd się biorą cząstki, które wypełniają całą przestrzeń międzyplanetarną w naszym układzie planetarnym.
Czytaj także: Jak ważny dla nauki jest wiatr słoneczny?
Sonda Solar Orbiter wyposażona jest w 10 instrumentów naukowych, z których część jest w stanie fotografować powierzchnię Słońca z bliska, a część jest w stanie rejestrować wiatr słoneczny w bezpośrednim otoczeniu sondy. Połączenie danych z tych dwóch rodzajów instrumentów może pozwolić odpowiedzieć na pytanie o naturę wiatru słonecznego.
Przeglądając dane pomiarowe zebrane za pomocą instrumentów sondy Solar Orbiter, naukowcy zidentyfikowali strumienie wiatru słonecznego o różniących się od siebie prędkościach. Następnie strumienie te zostały powiązane z obszarami w niższej warstwie atmosfery Słońca, które były widoczne dla instrumentów sondy w czasie wykonywania pomiarów prędkości wiatru słonecznego.
Skąd się bierze wolny i szybki wiatr słoneczny?
Powierzchnia Słońca nie jest gładką powierzchnią. Poza bezustannie bulgoczącą powierzchnią, w niższych warstwach atmosfery słonecznej można zobaczyć liczne pętle, w których plazma układa się wzdłuż linii pola magnetycznego. Czasami owe linie mają dwa końce zanurzone w powierzchni Słońca, a czasami te pętle są rozerwane i jeden koniec zanurzony jest w powierzchni Słońca, a drugi wystaje w kierunku przestrzeni kosmicznej.
Wyniki obserwacji wskazują, że szybki strumień wiatru słonecznego ma swoje źródło właśnie w takich otwartych pętlach magnetycznych. Naukowcy nawet porównują je do swoistych autostrad, którymi plazma ucieka z dużą prędkością w przestrzeń międzyplanetarną.
Wolny wiatr słoneczny ma natomiast źródło w gorętszych obszarach, w których pętle magnetyczne są zamknięte. To tutaj czasami dochodzi do zerwania tych pętli, a następnie do ich ponownego połączenia, tzw. rekoneksji magnetycznej. To właśnie tutaj swoje źródło ma wolny wiatr słoneczny. Gdyby nie fakt, że sonda Solar Orbiter znajdująca się w bezpośrednim otoczeniu Słońca może łączyć ze sobą pomiary wykonywane w swoim bezpośrednim otoczeniu oraz obserwacje powierzchni Słońca wykonywane z pokładu sondy, tego związku nigdy byśmy nie poznali.
Słońce przechodzi właśnie przez maksimum swojej aktywności w 11-letnim cyklu aktywności i będzie o sobie przypominało w najbliższych dniach.
Na początku maja na powierzchni Słońca utworzyła się potężna grupa plam słonecznych oznaczona numerem AR3664 widoczna na zdjęciu tytułowym. Wyemitowane przez nią w ciągu kilku dni rozbłyski oraz koronalne wyrzuty masy sprawiły, że 10 maja 2024 roku ludzkość miała okazję zobaczyć na dużym obszarze Ziemi zorze polarnych, jakich nie było na Ziemi nawet od 500 lat. Kilka dni później grupa plam słonecznych schowała się za zachodnią krawędzią Słońca.
Teraz jednak naukowcy wskazują, że zaledwie za kilka dni, wraz z obrotem Słońca wokół własnej osi, AR 3664 ponownie zwróci się w stronę Ziemi. Jeżeli grupa wygląda tak samo jak pół miesiąca temu, możemy spodziewać się, że po raz kolejny jej aktywność doprowadzi do pojawienia się zórz polarnych na obszarach, na których na co dzień one nie występują.
Wiadomo, że przez ostatnie dwa tygodnie grupa plam, choć nie była widoczna z Ziemi, nie próżnowała. Naukowcy wskazują, że wspomniana wyżej sonda Solar Orbiter zaobserwowała 20 maja wyemitowany przez AR 3664 rozbłysk o sile X12, najsilniejszy rozbłysk od września 2017 roku.
Kiedy zatem powinniśmy się spodziewać powtórki z rozrywki? Naukowcy wskazują, że 6 czerwca grupa AR3664 będzie ponownie skierowana w stronę Ziemi. Dokładnie wtedy, gdy Księżyc będzie w nowiu, a więc nie będzie przeszkadzał w obserwacjach ewentualnej zorzy polarnej. Czy jednak ostatecznie dojdzie do spektakularnej burzy geomagnetycznej? Odpowiedź na to pytanie poznamy dopiero na początku czerwca. Warto jednak wypatrywać komunikatów na ten temat.