Úvodní strana  >  Články  >  Hvězdy  >  Výzkumy v ASU AV ČR (94): Kouřové kroužky ve slunečních erupcích

Výzkumy v ASU AV ČR (94): Kouřové kroužky ve slunečních erupcích

Graf znázorňující vývoj jasu v čáře 17,1 nm podél umělé štěrbiny v čase. Křivky v takovém grafu znázorňují vrcholky koronálních smyček, které v čase nejprve expandují (jejich vzdálenost podle štěrbiny v čase roste) a posléze kontrahují zpět. Rychlost expanze nebo kontrakce odpovídá směrnici v diagramu čas—vzdálenost a je v několika případech naznačena přerušovanou čarou.
Autor: Jaroslav Dudík

Sluneční erupce jsou velmi dynamickými jevy, které jsou vyvolány prudkou změnou konfigurace magnetického pole v aktivních oblastech na Slunci. I když rámcové představy o procesech, které během erupce probíhají, jsou známy již od padesátých let dvacátého století, detaily probíhajících pochodů jsou odhalovány i v současné době. Jaroslav Dudík z ASU společně s kolegy vyšetřoval přítomnost vírových pohybů vyvolaných vyvržením filamentu při erupci.

Magnetické pole aktivní oblasti se vypíná do vyšších vrstev atmosféry Slunce ve formě smyček, které jsou vyplněny horkým plazmatem. Jsou tedy zdrojem intenzivního záření především v daleké ultrafialové oblasti spektra a je možné je sledovat s pomocí přístrojů umístěných mimo zemskou atmosféru. Vynikajícím přístrojem v této úloze je zejména přístroj AIA (Atmospheric Imaging Assembly – tedy „přístroj na zobrazování atmosféry“) na kosmické družici SDO (Solar Dynamics Observatory). Ten posílá celodiskový snímek Slunce v deseti spektrálních kanálech každých dvanáct sekund. Tento materiál je tedy nedocenitelným zdrojem kvalitních pozorování dynamických projevů probíhajících v atmosféře Slunce, erupce nevyjímaje, a zachycuje chování plazmatu s teplotami mezi deseti tisíci až deseti miliony stupňů.

Nejen z pozorování je však možné usuzovat na děje v rychle probíhajících erupcích. Důležitým materiálem jsou také výsledky numerických simulací, jejichž cílem je co možná nejvěrněji zachytit podmínky v rychlých procesech. Numerické simulace umožňují studovat i charakter fyzikálních veličin, jež není možné z pozorování přímo odvodit. Například konektivitu magnetického pole, jež je zdůrazněno koronálními smyčkami.

Jaroslav Dudík z ASU a jeho kolegové z předních evropských institucí zkombinovali oba přístupy. Zaměřili se na vývoj koronálních smyček na periférii eruptivní aktivní oblasti. Z některých pozorování v minulosti vyplývalo, že tyto smyčky v průběhu erupce doprovázené vyvržením filamentu expandují a po erupci opět kontrahují. Jakoby přes ně přešla rázová vlna. J. Dudík a spolupracovníci si povšimli, že stejné projevy lze vysledovat i ve výstupech numerické simulace. Ukázali, že kmitavý pohyb koronálních smyček je důsledkem šíření vírové struktury vyvolané Alfénovou vlnou, která je vybuzena během vzestupného pohybu magnetických struktur v počátečních fázích vyvržení filamentu. Zatímco Alfénova vlna samotná projde výpočetním boxem poměrně rychle, zanechává za sebou expandující vírové oblouky. Tento jev dobře znají kuřáci, pokud umí vyfukovat známé kouřové kroužky. Ty jsou stabilizovány právě vírovým prouděním po plášti toru („pneumatiky“). Vírové kroužky se často vyskytují v prostředí s rychlou změnou a vyvržení filamentu do této kategorie perfektně zapadá.

Autoři představovaného článku konfrontovali detailní výstupy z numerické simulace s pozorováními dvou erupcí spojených s výronem filamentu. Zvolili erupce s výrazně odlišnými mohutnostmi – jednak silnou erupci třídy X1,1 z 5. 3. 2012 a pak slabou erupci C3,5 z 19. 6. 2013. V obou případech jednoznačně dohledali známky průchodu vírového kroužku atmosférou Slunce zcela v souladu s předpovědí numerického modelu. Expanze koronálních smyček byla výrazně rychlejší (přes 30 km/s) než jejich zpětná kontrakce (sotva 5 km/s). Navíc spolu tyto dva odlišné pohyby koexistují, což je dalším důkazem pro přítomnost vírového prstence. Sluneční erupce jsou tedy velmi komplexními jevy, jejichž mnohé detaily stále ještě čekají na odhalení.

REFERENCE

Dudík J. a kol., Expanding and Contracting Coronal Loops as Evidence of Vortex Flows Induced by Solar Eruptions, Astrophysical Journal (v tisku), preprint arXiv:1706.04783

KONTAKT

doc. RNDr. Jaroslav Dudík, PhD.
Sluneční oddělení Astronomického ústavu AV ČR
Email: jaroslav.dudik@asu.cas.cz

Zdroje a doporučené odkazy:
[1] Sluneční oddělení ASU AV ČR

Převzato: Astronomický ústav AV ČR, v.v.i.



O autorovi

Michal Švanda

Michal Švanda

Doc. Mgr. Michal Švanda, Ph. D., (*1980) pochází z městečka Ždírec nad Doubravou na Českomoravské vrchovině, avšak od studií přesídlil do Prahy a jejího okolí. Vystudoval astronomii a astrofyziku na MFF UK, kde poté dokončil též doktorské studium ve stejném oboru. Zabývá se sluneční fyzikou, zejména dynamickým děním ve sluneční atmosféře, podpovrchových vrstvách a helioseismologií a aktivitou jiných hvězd. Pracuje v Astronomickém ústavu Akademie věd ČR v Ondřejově a v Astronomickém ústavu Matematicko-fyzikální fakulty Univerzity Karlovy v Praze, kde se v roce 2016 habilitoval. V letech 2009-2011 působil v Max-Planck-Institut für Sonnensystemforschung v Katlenburg-Lindau v Německu. Astronomií, zprvu pozorovatelskou, posléze spíše „barovou“, za zabývá od svých deseti let. Před začátkem pracovní kariéry působil v organizačním týmu Letní astronomické expedice na hvězdárně v Úpici, z toho dva roky na pozici hlavního vedoucího. Kromě astronomie se zajímá o letadla, zejména ta s více než jedním motorem a řadou okýnek na každé straně. Více o autorovi na jeho webových stránkách svanda.astronomie.cz.



33. vesmírný týden 2017

33. vesmírný týden 2017

Přehled událostí na obloze od 14. 8. do 20. 8. 2017. Měsíc bude v poslední čtvrti. Dojde k zákrytu Hyád a ve dne také Aldebaranu. Jupiter mizí večer na jihozápadě. Saturn je za soumraku nad jihozápadem. V druhé polovině noci uvidíme Neptun a Uran. Ráno se ukazuje Venuše. Aktivita Slunce je opět nízká. Očekáváme start Falconu 9 s Dragonem k ISS, Atlasu V s komunikační družicí TDRS-M a Proton-M by měl vynést komunikační družici Blagovest.

Další informace »

Česká astrofotografie měsíce

Střecha Slovenska

Titul Česká astrofotografie měsíce za červenec 2017 obdržel snímek „Střecha Slovenska“, jehož autorem je Václav Hýža. Pilíř noci, rozlité mléko bohyně Héry, bývalá cesta slunce, která je dnes v popelu. Také nebeská řeka Inků, most čínských milenců, ale i věčný svit duší, které opustily svět.

Další informace »

Poslední čtenářská fotografie

Undulatus Asperatus

Nádhera!

Další informace »