Fale Alfvéna napędzają przyspieszanie i ogrzewanie wiatru słonecznego

Analizując dane z należącej do NASA sondy Parker Solar Probe i sondy Solar Orbiter należącej do ESA, astrofizycy odkryli, że fale Alfvéna napędzają przyspieszenie i ogrzewanie wiatru słonecznego.

W swoim badaniu zatytułowanym „In situ observations of large-amplitude Alfvén waves heating and accelerating the solar wind”, opublikowanym w czasopiśmie Science, naukowcy z CNR-Institute for Plasma Science and Technology w Szwecji i University of Calabria we Włoszech, pod kierownictem Luca Sorriso-Valvo i Francesco Malara, porównali dane z dwóch sond kosmicznych należących do NASA i ESA, aby dowiedzieć się więcej o źródłach energii wpływających na wiatr słoneczny.

Jak zaznaczają astronomowie, poprzednie badania wykazały, że gdy wiatr słoneczny wychodzi z korony słonecznej, ochładza się, ale także przyspiesza. Wcześniejsze analizy sugerowały również, że chłodzenie nie następuje tak szybko, jak powinno, ze względu na swobodną ekspansję – co wskazuje na dodatkowe źródło ciepła. Niektórzy badacze twierdzili, że źródłem ciepła mogą być fale Alfvéna – rodzaj elektromagnetycznej fali plazmowej. W nowym badaniu naukowcy znaleźli dowody na poparcie tej teorii.

Aby dowiedzieć się, czy fale Alfvéna są odpowiedzialne za przyspieszenie i wkład ciepła do wiatru słonecznego, naukowcy porównali dane pozyskane z sond NASA Parker Solar Probe i ESA Solar Orbiter w odpowiednim momencie ich podróży, gdy ich urządzenia mogły przyjrzeć się temu zjawisku.

W czasie, gdy wiatr słoneczny uderzył w drugą sondę 40 godzin po uderzeniu w pierwszą, dając naukowcom możliwość zmierzenia różnic energii. Odkryli, że fale Alfvéna o dużej amplitudzie, które naciskały na wiatr słoneczny, zmuszając go do zmiany kierunku. Pomiary z drugiej sondy nie wykazały takiej siły. Badacze podkreślają również, że sam wiatr słoneczny stał się cieplejszy.

Obliczając ilość energii utraconej przez fale Alfvéna, naukowcy odkryli, że odpowiada ona energii wymaganej do ogrzania wiatru słonecznego i przyspieszenia go w sposób zgodny z obserwacjami z drugiej sondy. Astrofzizycy sugeruje, że ich obserwacje i obliczenia stanowią mocny argument za tym, że fale Alfvéna są siłą napędową przyspieszania i ogrzewania wiatru słonecznego.

Emil Gołoś