4 Minute
O analiză teoretică recentă indică că ionii expulzați în erupțiile solare ar putea fi încălziți la temperaturi mult mai ridicate decât se estima anterior, ajungând posibil la aproximativ 60 de milioane Kelvin (≈60 milioane ºC, sau 108 milioane ºF). Dacă se confirmă, acest rezultat ar revizui modul în care cercetătorii interpretează bugetele energetice ale erupțiilor și observațiile la distanță ale Soarelui.
O erupție solară masivă surprinsă de Solar Dynamics Observatory în mai 2024, cu un Pământ suprapus pentru scară. Pământul nu este, de fapt, atât de aproape de Soare. (NASA/SDO)
Context științific: de ce pot diferi temperaturile
Erupțiile solare apar atunci când liniile magnetice înfășurate din atmosfera Soarelui se reconectează brusc și eliberează cantități mari de energie magnetică. Această energie accelerează particulele și încălzește plasma din atmosferă, generând temperaturi mult peste suprafața fotosferică a Soarelui (≈5.500 ºC) și chiar peste cele din coroana fierbinte (≈2 milioane ºC).
Diagnosticile tradiționale ale erupțiilor deduc temperatura în principal din semnale produse de electroni, cum ar fi emisia de raze X și rapoartele liniilor spectrale. În mod istoric, fizicienii solari au presupus că electronii și ionii se echilibrează rapid și împart aceeași temperatură. Noua analiză reexaminează această presupunere combinând măsurători moderne, rezultate numerice și descoperiri recente din apropierea Pământului și din vântul solar.
Autorul principal Alexander Russell și colaboratorii au aplicat scalațiuni actualizate pentru încălzirea prin reconectare, arătând că reconectarea magnetică poate transfera preferențial mai multă energie către ioni decât către electroni. Calculule lor indică faptul că ionii pot fi încălziți de aproximativ 6,5 ori mai eficient, permițând temperaturilor ionice din plasma unei erupții să urce la zeci de milioane de kelvin — posibil până la 60 milioane K în anumite regiuni.
Implicații pentru observații și vremea spațială
Dacă ionii din erupții sunt substanțial mai fierbinți decât electronii, urmează mai multe consecințe. În primul rând, trăsăturile spectrale atribuite unui singur component termic ar putea fi interpretate greșit, explicând anomalii de lungă durată în spectrele erupțiilor. În al doilea rând, estimările energiei totale a erupției și ale eficienței accelerării particulelor ar necesita revizuire. În al treilea rând, ionii mai fierbinți ar putea modifica modul în care particulele energetice scapă în heliosferă, cu efecte ulterioare asupra previziunilor vremii spațiale și a riscului de radiații pentru sateliți și astronauți.
Constatarea rămâne teoretică. Autorii menționează că observațiile țintite și strategiile instrumentale pot testa predicția: imagistica spectrală de înaltă rezoluție (de la instrumente precum SDO, Solar Orbiter, Parker Solar Probe și instalații terestre precum DKIST) combinată cu modelare dedicată poate căuta semne ale separării temperaturilor ion-electron în timpul erupțiilor conduse de reconectare.
Perspective viitoare și pași următori
Confirmarea existenței ionilor „super-fierbinți” va necesita observații coordonate și modelare detaliată care leagă fizica reconectării de diagnosticele spectrale. Dacă este validat, rezultatul va rafina modelele privind împărțirea energiei în erupții și va îmbunătăți interpretarea senzorilor la distanță pentru fenomene solare de înaltă energie. Analiza a fost publicată în The Astrophysical Journal Letters.
Concluzie
Noile calcule bazate pe reconectare sugerează că ionii din erupțiile solare ar putea atinge temperaturi de până la ~60 milioane ºC, semnificativ mai mari decât estimările bazate pe electroni. Aceasta provoacă ipoteze de lungă durată despre echilibrarea termică în plasma de erupție și motivează observații țintite pentru a detecta diferențele de temperatură ion-electron și pentru a reevalua bugetele energetice ale erupțiilor.
Sursa: sciencealert
Comentarii