szerző:
MTI
Tetszett a cikk?

Egy magyar–olasz vezetésű nemzetközi kutatócsoportnak elsőként sikerült közvetlen megfigyelésekkel torziós mágneses plazmahullámokat felfedeznie a Nap felszínén. Az Alfvén-hullámok a Napon legnehezebben megfigyelhető hullámoknak számítanak, jelentőségüket az a képességük adja, hogy nagyon nagy távolságra tudnak energiát és információt szállítani.

Az Alfvén-hullámok létezését elméleti alapon már 1947-ben előre jelezte Hannes Alfvén, aki úttörő felfedezéséért 1970-ben megkapta a fizikai Nobel-díjat. Annak megértése, hogy milyen szerepet játszanak e hullámok a szupernagy tömegű fekete lyukak körül zajló részecskegyorsításban, magfúziós folyamatokban és számos ipari alkalmazás tekintetében (például metallurgia, lézerplazmák), ma is igen izgalmas kutatási területet jelent. Ezek a különös hullámok jelentős hatást gyakorolhatnak számos kutatási területre, beleértve például a neutrínófizikát vagy a csillagközi anyag fizikáját – emlékeztet közleményében az Eötvös Loránd Tudományegyetem annak kapcsán, hogy egy nemzetközi kutatócsoportnak sikerült közvetlen megfigyelésekkel egyedülálló torziós mágneses plazmahullámokat felfedeznie a Nap felszínén.

A kutatócsoportot Erdélyi Róbert, az ELTE professzora, a Sheffieldi Egyetem Napfizikai és Űrplazma Kutatóközpont (SP2RC) vezetője, a Magyar Napfizikai Alapítvány kuratóriumának elnöke és Marco Stangalini, az Olasz Űrügynökség (ASI) munkatársa vezeti. A kutatásban további 7 kutatóintézet és egyetem tudósai vettek részt. Az észleléséről a Nature Astronomy című folyóiratban számoltak be.

A titokzatos hullámok jelentőségét az a képességük adja, hogy tisztán mágneses természetük jóvoltából nagyon nagy távolságra tudnak energiát és információt szállítani. Korábban a napszélben és a bolygóközi térben, még a Földhöz igen közel is észleltek hasonló, a Napból eredeztethető hullámokat.

Az Alfvén-hullámok energiaszállító kapacitása a nap- és plazma-asztrofizika egyik alapkérdése, mivel a naplégkör és a csillaglégkörök extrém magas – akár néhány millió fokos – hőmérsékletre történő fűtése immár több mint egy évszázada megmagyarázatlan rejtélyt jelent. "Minél magasabbra emelkedünk ugyanis a Nap fotoszférának nevezett felszíne fölé, annál forróbbá válik a naplégkör, míg végül a napkoronában, vagyis a naplégkör legkülső rétegében a hőmérséklet akár az 1-3 millió fokot is eléri" – magyarázzák a kutatók.

©

A közlemény szerint a Nap légkörét mágneses terek járják át, melyek "kötegekben" figyelhetőek meg. Ezeket gyakran mágneses fluxuscsövekként értelmezik. Összenyomhatatlanságuk miatt azonban az Alfvén-hullámok a Napon legnehezebben megfigyelhető hullámoknak számítanak. Ezek a mágneses hullámok nem "láthatók", csupán azokat a zavarokat tudják mérni, amelyeket a mágneses- és sebességterek egyes speciális komponenseiben kiváltanak.

A csaknem fél évszázada megjósolt antiszimmetrikus torziós hullámok létezését a Nap mágneses fluxuscsöveiben a naplégkör nagy tér- és időbeli felbontású spektropolarimetriai megfigyelését lehetővé tevő IBIS műszernek köszönhetően sikerült most megfigyelni.

A hullámokat a kutatók olyan hatékony mechanizmusként azonosították, amely a Nap fotoszférájából hatalmas mennyiségű energiát képes kivonni, amit aztán elszállíthat a naplégkör felsőbb rétegeibe, vagy akár továbbvihet a bolygóközi térbe is. A kutatók emellett háromdimenziós numerikus szimulációkat is készítettek, hogy további betekintést nyerjenek a különös mágneses hullámok keletkezésének folyamataiba.

"Az, hogy sikeresen azonosítsuk ezeknek a Világegyetemünk anyagának negyedik halmazállapotában jelenlévő, roppant különös mágneses hullámoknak a rejtélyes nyomait, igen ritka lehetőség" – idézik a közleményben Erdélyi Róbertet. "A kutatók között éles nemzetközi verseny folyik azért, hogy torziós Alfvén-hullámokat találjunk a természetben. Ez sok vezető kutatásfinanszírozó ügynökség, köztük az ESA, a NASA, a STFC (Egyesült Királyság) és a JAXA (Japán) számára is stratégiai kutatási területnek számít, hiszen ezek a mágneses hullámok akár 30 millió fokra is képesek felfűteni a plazmát. Ha egyszer végre teljes egészében megértenénk, hogyan zajlik ez a fűtés, lemásolhatnánk a természetet és ingyenes, zöld energiához juthatnánk, hogy megmentsük a bolygót" – magyarázza a csillagász.

A felfedezés az első lépés a mágneses hullámok kapacitásainak és adottságainak teljes kihasználása felé. Napjainkban további lehetőségek is rendelkezésre állnak az Alfvén-hullámok kutatására. Ilyen például a Solar Orbiter műhold vagy a 4 méteres rekesznyílású földfelszíni Daniel K. Inouye Solar Telescope (DKIST), illetve a jövőbeli Európai Naptávcső (European Solar Telescope, EST) is.

A közelmúltban munkába állított berendezések olyan tér- és időbeli felbontást biztosítanak, melyek segítségével Napunk alapvető titkainak további részleteit deríthetik fel. A Magyar Napfizikai Alapítvány gyulai központjának egyik stratégiai kutatási területe a napmágnesesség megértése. Hamarosan működésbe lép egy új műszerhálózat, a Solar Activity Monitor Network (SAMNet), amely segíteni fogja a mágneses tér tulajdonságainak vizsgálatát nemcsak a Nap fotoszférájában, hanem fölötte, a kromoszférában is.

Ha máskor is tudni szeretne hasonló dolgokról, lájkolja a HVG Tech rovatának tudományos hírekkel is szolgáló Facebook-oldalát.

VELETEK VAGYUNK – OLVASÓKKAL, ÚJSÁGÍRÓKKAL!

A hatalomtól független szerkesztőségek száma folyamatosan csökken, a még létezők pedig napról napra erősödő ellenszélben próbálnak talpon maradni. A HVG-ben kitartunk, nem engedünk a nyomásnak, és minden nap elhozzuk a hazai és nemzetközi híreket.

Ezért kérünk titeket, olvasóinkat, hogy tartsatok ki mellettünk, támogassatok bennünket, csatlakozzatok pártolói tagságunkhoz, illetve újítsátok meg azt!

Mi pedig azt ígérjük, hogy továbbra is minden körülmények között a tőlünk telhető legtöbbet nyújtjuk a számotokra!