Na viditelném povrchu Slunce se vytvářejí drobné víry široké jen několik desítek kilometrů. Mezinárodní tým je zachytil při pozorování aktivní oblasti v blízkosti sluneční skvrny pomocí dalekohledu Daniel K. Inouye Solar Telescope na Havaji. Podle studie zveřejněné v časopise Nature jde o projevy takzvané Kelvinovy–Helmholtzovy nestability, tedy fyzikálního jevu, který vzniká na rozhraní dvou proudících vrstev, pohybují-li se rozdílnou rychlostí.
Vědci sledovali sluneční fotosféru, viditelnou vrstvu hvězdy, ve vlnové délce 416 nm. Snímky byly pořízeny 14. dubna 2025 v aktivní oblasti NOAA 14060. Dalekohled se zrcadlem o průměru čtyř metrů dosáhl při tomto pozorování prostorového rozlišení přibližně 19 km na Slunci. Právě taková podrobnost podle autorů umožnila rozlišit jemné zvlněné a vírovité útvary na okrajích koncentrací magnetického toku, které dřívější přístroje s menším rozlišením nezachytily.
Na povrchu Slunce jsou dobře patrné granule, buňky vytvářené konvekcí plazmatu. Horké plazma v nich stoupá z nitra hvězdy, u povrchu se ochlazuje a opět klesá. Jednotlivé granule obvykle měří zhruba 500 až 2 000 km. Nově popsané struktury se objevily zejména na hranici mezi granulačním prouděním a malými oblastmi se silnějším magnetickým polem. V časových řadách snímků se tyto hranice nejevily jako hladké, ale jako soustava proužků a drobných vírů.
Autoři podrobněji analyzovali 47 vírů ve zvoleném zorném poli. Jejich charakteristická vzájemná vzdálenost činila 65 km, zatímco velikost jednotlivých struktur se pohybovala od 25 do 170 km. Nejmenší útvary se tak blížily teoretickému rozlišení dalekohledu. Zdánlivá rychlost, s níž se víry šířily podél magnetických prvků, dosahovala 0,67 až 3,0 km za sekundu. Měřený růst deformací rozhraní odpovídal hodnotám 0,014 až 0,054 za sekundu.
Srovnání s počítačovým modelem
Interpretaci pozorování tým ověřoval pomocí numerických simulací sluneční atmosféry. Použil model MURaM, který řeší proudění plazmatu a magnetické pole ve fotosféře. Simulovaný model aktivní oblasti měl prostorový krok 3,2 km a zahrnoval magnetické pole srovnatelné s pozorovanou oblastí. Vypočtené struktury se tvarem i vývojem podobaly útvarům na snímcích dalekohledu. To podle studie podporuje vysvětlení, že jde o magnetizované Kelvinovy–Helmholtzovy nestability, nikoli pouze o náhodné obrazové detaily.
Kelvinovy–Helmholtzovy nestability mohou vznikat tam, kde se vedle sebe pohybují vrstvy tekutiny nebo plazmatu s odlišnou rychlostí. Malé poruchy na jejich rozhraní se potom mohou zvětšovat, vytvářet vlny a následně víry. Tento jev je znám například z atmosféry, oceánů nebo rozhraní slunečního větru a magnetosfér planet. Ve fotosféře Slunce teoretické práce předpovídaly vznik podobných nestabilit v okolí magnetických koncentrací, jejich přímé pozorování však dosud brzdilo omezené rozlišení dalekohledů.
Zjištění se týká především procesů v aktivní oblasti, kterou tým sledoval. Studie ukazuje, že víry mohou účinně přenášet hmotu, hybnost, energii i magnetický tok napříč rozhraním mezi magnetizovaným a méně magnetizovaným plazmatem. V simulacích se okraje magnetických prvků deformovaly a promíchávaly. Autoři proto předpokládají, že by tento mechanismus mohl přispívat ke splétání magnetických siločar, tedy k hromadění magnetické energie.
Takto uložená energie se může za určitých okolností uvolnit při magnetické rekonexi, kdy se magnetické siločáry přeskupí a změní své propojení. Nanovzplanutí jsou malé a krátkodobé projevy takového uvolnění energie, jejichž přesná role ve sluneční atmosféře zůstává předmětem výzkumu. Nová práce proto netvrdí, že pozorované víry přímo vyvolávají konkrétní erupce. Ukazuje však možný proces, kterým se magnetické pole u povrchu Slunce průběžně deformuje a jehož význam bude třeba prověřit dalšími pozorováními i modely.
Zdroj: ScienceDaily
Tento článek byl vytvořen s pomocí umělé inteligence a redakčně zkontrolován.