Čeští vědci přispěli k porozumění slunečním erupcím. Ty ovlivňují i přístroje na Zemi

„Sluneční erupce jsou nejdramatičtější a také nejhezčí projevy sluneční magnetické aktivity. Jsou charakteristické náhlým zvýšením emise přes celé elektromagnetické spektrum, hlavně však v rentgenové, ultrafialové a radiové oblasti. Zejména větší erupce jsou pak provázeny výrony koronální hmoty (angl. coronal mass ejections, CME), tedy vypuzením části svrchní atmosféry Slunce – koróny – do meziplanetárního prostoru,“ popsal mluvčí Astronomického ústavu Akademie věd ČR Pavel Suchan.

Když CME dorazí k Zemi, může dojít k negativním vlivům na naše technologická zařízení, jako jsou elektrické rozvodné sítě či letecká doprava. Porozumění vývoji erupcí i jednotlivých procesů během nich je proto podle expertů nezbytné pro pochopení vlivu kosmického počasí jako takového na naši planetu.

V jádru CME se nachází tzv. magnetické tokové lano – zkroucený provazec magnetických indukčních čar. Před erupcí toto lano vytváří jakýsi oblouk, který prostupuje sluneční korónou a na obou koncích je ukotven na solárním povrchu.

Během erupce je magnetické tokové lano vyvrženo ze Slunce, přičemž jeho expanze vede k obrovské reorganizaci magnetického pole doprovázené změnou magnetických propojení na Slunci. Během toho se uvolní část energie magnetického pole, v jejímž důsledku pak erupce září.

Dosud se vědělo jen o rekonexi, tedy přepojení, mezi páry koronálních smyček, které leží pod erupčním tokovým lanem a mají opačně orientovaná magnetická pole. Astronomové ale objevili přepojení i v blízkosti ukotvení lana, které se procesu navíc samo účastní.

Tento nově objevený typ rekonexe vede podle vědeckého týmu k „podivným změnám“ magnetických propojení, o kterých se dosud neuvažovalo.

Dochází k proměně uzavřených koronálních smyček na nové součásti tokového lana, zatímco jiné, původně zkroucené magnetické indukční čáry tokového lana se mění na horké, ale nezkroucené erupční smyčky, které jasně září v rentgenové a ultrafialové oblasti spektra.

Čeští a francouzští výzkumníci tak vůbec poprvé poskytli vysvětlení, jak vznikají erupční smyčky na obou koncích jejich protáhlého podloubí. O těch si dříve vědci mysleli, že vznikají jako ostatní erupční smyčky bez účasti lana.

Důsledkem nově objeveného typu rekonexe je, že magnetické tokové lano je tímto typem přepojení zevnitř rozrušováno, ale z vnější části naopak nabalováno z okolní koróny. Neustále probíhající recyklace lana vede k nečekanému závěru: ukotvení lana na slunečním povrchu musí během erupce driftovat (nechat se volně unášet proudem).

„Takže sluneční erupce jsou vlastně jako letící Ikaros, který však nikdy nepadá, ačkoli mu jednotlivá pera z vnitřní strany křídel neustále odpadávají, z vnější strany nová pera naopak dorůstají,“ konstatoval Jaroslav Dudík ze Slunečního oddělení Astronomického ústavu AV ČR.

Daná zjištění mají důsledky pro naše chápání CME a kosmického počasí. „Vlastně jsme zjistili, že erupční tokové lano, které se jako CME pohybuje meziplanetárním prostorem, není to samé jako to, které erupci spustilo,“ dodal Guillaume Aulanier z Pařížské observatoře.

Nový objev byl učiněn kombinací numerických simulací a družicových pozorování, popsán je v odborných časopisech Astronomy & Astrophysics a The Astrophysical Journal.

K lepšímu vysvětlení jevu zřejmě pomůže nadcházející mise sondy Solar Orbiter, kterou 6. února vypustí Evropská kosmická agentura (ESA). Na její palubě se nacházejí aparáty pro přímé pozorování CME v těsném okolí sondy, ale i záznamová zařízení, která budou sledovat změny na Slunci.

Solar Orbiter je tak pro studium erupcí jako stvořená. Na přípravě této mise k naší hvězdě se podílejí i Češi.