Úvodní strana  >  Články  >  Sluneční soustava  >  Výzkumy v ASU AV ČR (64): Přímé pozorování klouzavé rekonexe dalekohledem GREGOR

Výzkumy v ASU AV ČR (64): Přímé pozorování klouzavé rekonexe dalekohledem GREGOR

Momentky z pořízené sekvence snímků jemného vlákna erupce dalekohledem GREGOR. Dobře je patrný rychlý vývoj zjasnění ve vlákně, jasové uzly se pohybují podél vlákna a zřejmě souvisejí s ukotvením erupčních smyček.
Autor: Michal Sobotka

Sluneční erupce, největší výbuchy ve Sluneční soustavě, mají svůj původ v přepojení magnetického pole ve vysokých vrstvách atmosféry Slunce. I když jde vpravdě o exploze nadpozemských rozměrů, samotná rekonexe probíhá na poměrně malých prostorových škálách. Zajímavé procesy v erupcích je tedy nutné pozorovat s velmi vysokým prostorovým rozlišením. Pracovníci slunečního oddělení ASU pořídili a analyzovali unikátní pozorovací materiál popisující některé jemné detaily sluneční erupce.

Sluneční erupce jsou charakterizovány velmi strmým nárůstem intenzity elektromagnetického záření v celém spektru, především však v tvrdých oblastech ultrafialového a rentgenového záření. Standardní model vysvětluje jevy probíhající erupci pomocí ustálené rekonexe, což je dvojrozměrný model založený na fenomenologickém popisu. Ve třech dimenzích je však situace zcela jiná, což naznačují i některá dřívější pozorování. Podmínky pro vznik rekonexe jsou ve třech rozměrech dokonce méně přísné. Nevyžadují se nulové body magnetického pole, ale postačí oblasti velkých změn intenzity magnetického pole v malém prostoru (oblasti s vysokým gradientem pole). V nich se pak může vyvinout tzv. anomální odpor způsobený nejspíš přítomností plazmových vln, což vede k nárůstu elektrického proudu a efektivnímu průběhu rekonexe. Magnetická rekonexe v takových oblastech je charakterizována klouzavými pohyby magnetických siločar podél takového rozhraní, ve zkratce mluvíme o klouzavé rekonexi.

Klouzavá rekonexe je tedy obecnějším modem přestavby magnetického pole a očekávali bychom tedy, že ji bude možné běžně pozorovat. Některé pořízené časosběrné sekvence toto skutečně naznačují, ukazuje se však, že nejvíce limitujícím faktorem je malé prostorové rozlišení.

M. Sobotka s kolegy měli štěstí. 7. listopadu 2014 pozorovali s pomocí 1,5metrového dalekohledu GREGOR výsek aktivní oblasti s číslem NOAA 12205. Tato skupina byla v minulých dnech poměrně aktivní, vzplanula v ní celá série erupcí. V rámci testovacího režimu, kdy měli k prvotním vědeckým pozorováním přístup pouze členové konzorcia kolem dalekohledu, k nimž ASU patří, získali autoři pětiminutovou sekvenci snímků s vysokým rozlišením, během níž shodou okolností vzplanula slabší erupce a to zrovna v zorném poli snímajícího dalekohledu. Pár minut po ukončení pozorování dosáhl rentgenový tok svého maxima, v napozorovaných datech by tedy měly být známky počínající rekonexe.

Data byla pečlivě zpracována a opravena o rušivé atmosférické a přístrojové vlivy. Dále byla doplněna kontextovými pozorováními z datových archivů automatických kosmických observatoří Solar Dynamics Observatory a Hinode. Samotné sesazení těchto pozorování do stejného souřadnicového systému bylo velmi náročnou činností, už proto, že pozorování z GREGORa mají prostorové rozlišení 0,1” (a přitom 0,026” na pixel), zatímco snímky z kosmických družic mají rozlišení přinejmenším dvakrát horší.

V pozemních pozorování se podařilo identifikovat a dlouho sledovat šestici jasných uzlů, jejichž pohyby se odehrávaly pouze podél vlákna erupce. Pohyby některých z nich vysokými rychlostmi desítek metrů za sekundu byly zjevně synchronizovány (pohyby byly korelované), což svědčí o jejich propojení, pravděpodobně siločarami magnetického pole.

Autoři práce jsou přesvědčeni, že zejména dva uzly pohybující se podél vlákna opačným směrem jsou kotvícími body dvou smyček magnetického pole, mezi nimiž probíhá klouzavá rekonexe. Jejich pozorování je tedy nejen hledaným pozorovacím důkazem probíhající klouzavé rekonexe, ale vzhledem k volbě spektrální čáry i ukazuje, že energie uvolněná při tomto procesu ovlivňuje i vrstvy spodní chromosféry.

Doplňková analýza pozorování z přístroje Atmospheric Imaging Assembly (AIA) na SDO ukázala, že celá oblast je protkána tenkými erupčními smyčkami měnícími svoji polohu. Celkový kontext tedy skutečně svědčí pro probíhající klouzavou rekonexi. Práce nejenomže přináší unikátní pozorování tohoto jevu, ale především podtrhuje nutnost snímání aktivní jevů na Slunci s vysokým prostorovým a časovým rozlišením, chceme-li jim opravdu porozumnět.

Reference

Sobotka, M., Dudík, J. a kol., Slipping reconnection in a solar flare observed in high resolution with the GREGOR solar telescope, Astronomy & Astrophysics v tisku, preprint arXiv:1605.00464.

Kontakty

RNDr. Michal Sobotka, CSc., DSc.
Vedoucí Slunečního oddělení Astronomického ústavu AV ČR
Email: msobotka@asu.cas.cz

RNDr. Jaroslav Dudík, Ph. D.
Vědecký pracovník Slunečního oddělení Astronomického ústavu AV ČR
Email: dudik@asu.cas.cz

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

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



Seriál

  1. Na čem se pracuje v Ondřejově (1): Objev prvních B[e] nadobrů v Galaxii v Andromedě
  2. Na čem se pracuje v Ondřejově (2): Meteority Příbram a Neuschwanstein nedoprovázejí malá tělesa
  3. Na čem se pracuje v Ondřejově (3): Cesta k seismologii slunečních protuberancí
  4. Na čem se pracuje v Ondřejově (4): Předpověď slupky v galaxii NGC3923: cesta k ověření alternativní teorie gravitace?
  5. Na čem se pracuje v Ondřejově (5): Zašpinění bílí trpaslíci s magnetickým polem
  6. Na čem se pracuje v Ondřejově (6): Proudění plazmatu kolem slunečních skvrn
  7. Výzkumy na AsÚ AV ČR (7): SPLAT - mocný nástroj pro zobrazení a jednoduchou analýzu spekter
  8. Výzkumy na AsÚ AV ČR (8): Druhotná tvorba hvězd ve vznikajících galaxiích a hmotných hvězdokupách
  9. Výzkumy na AsÚ AV ČR (9): Hvězda v prachové obálce v okolí černé veledíry
  10. Výzkumy na AsÚ AV ČR (10): Střižné proudění ve sluneční atmosféře jako generátor elektrického pole
  11. Výzkumy na AsÚ AV ČR (11): Komplikovaná rotace planetky Apophis ovlivňuje její let Sluneční soustavou
  12. Výzkumy na AsÚ AV ČR (12): Protony slunečního větru ve vzdálenosti jedné astronomické jednotky od Slunce
  13. Výzkumy na AsÚ AV ČR (13): Chladný plyn v mezigalaktickém prostoru vytržen z galaxie ESO 137-001
  14. Výzkumy v AsÚ AV ČR (14): Bílá erupce pozorovaná spektrografem IRIS
  15. Výzkumy v AsÚ AV ČR (15): Be hvězda v těsné dvojhvězdě s horkým podtrpaslíkem
  16. Výzkumy v AsÚ AV ČR (16): Vliv rotačního směšování a metalicity na ztrátu hmoty hvězdným větrem
  17. Výzkumy v AsÚ AV ČR (17): Osiřelé penumbry jako testovací materiál pro teorii slunečních skvrn
  18. Výzkumy v AsÚ AV ČR (18): Detailní modely gravitačního pole Země
  19. Výzkumy v AsÚ AV ČR (19): Nejpřesněji určené parametry binární planetky
  20. Výzkumy v AsÚ AV ČR (20): Jasná Perseida s neobvykle vysokou počáteční výškou
  21. Výzkumy v AsÚ AV ČR (21): Prostorové mapování galaktického centra pomocí rentgenové polarimetrie
  22. Výzkumy v AsÚ AV ČR (22): Vliv atmosféry a oceánů na polohu rotační osy Země
  23. Výzkumy v AsÚ AV ČR (23): Analytický model Birkelandových proudů
  24. Výzkumy v AsÚ AV ČR (24): Ověřování zákrytového modelu proměnných aktivních galaktických jader
  25. Výzkumy v AsÚ AV ČR (25): Urychlování elektronových svazků ve slunečních erupcích
  26. Výzkumy v AsÚ AV ČR (26): Jak rotují kometární meteoroidy?
  27. Výzkumy v AsÚ AV ČR (27): Odhalovaná tajemství hvězdy se závojem
  28. Výzkumy v AsÚ AV ČR (28): Hvězdný vítr v dvojhvězdě s kompaktní složkou
  29. Výzkumy v AsÚ AV ČR (29): Rozšiřování magnetických trubic nad slunečními aktivními oblastmi
  30. Výzkumy v AsÚ AV ČR (30): Jak souvisejí astrosféry a astroohony s urychlováním částic kosmického záření?
  31. Výzkumy v AsÚ AV ČR (31): Dlouhodobé změny aktivity kataklyzmické proměnné V1223 Sgr
  32. Výzkumy v AsÚ AV ČR (32): Upřesnění základních parametrů planetky Apophis
  33. Výzkumy v AsÚ AV ČR (33): Možnosti měření magnetických polí ve sluneční chromosféře, přechodové oblasti a koróně
  34. Výzkumy v AsÚ AV ČR (34): Oblak G2 přežil průlet kolem centra Galaxie a je zřejmě mladou hvězdou
  35. Výzkumy v AsÚ AV ČR (35): Mateřské těleso meteoritu Čeljabinsk opět neznámé
  36. Výzkumy v AsÚ AV ČR (36): Nové dvojhvězdy s horkou podtrpasličí hvězdou a vlastnosti této populace hvězd
  37. Výzkumy v AsÚ AV ČR (37): Rekonstrukce vzhledu aktivního galaktického jádra
  38. Výzkumy v AsÚ AV ČR (38): Simulace chování astrofyzikálního plazmatu v extrémních podmínkách
  39. Výzkumy v AsÚ AV ČR (39): Drakonidy 2011 z letadla
  40. Výzkumy v AsÚ AV ČR (40): Kapitoly v učebnici Asteroids IV i od pracovníků AsÚ
  41. Výzkumy v AsÚ AV ČR (41): Balíček programů pro analýzu nemaxwellovských rozdělovacích funkcí částic ve sluneční atmosféře
  42. Výzkumy v AsÚ AV ČR (42): Tajemná povaha rentgenového zdroje Her X-1
  43. Výzkumy v ASU AV ČR (43): Vznik penumbry sluneční skvrny v přímém přenosu
  44. Výzkumy v ASU AV ČR (44): Rekurentní novy v galaxii M 31
  45. Výzkumy v ASU AV ČR (45): Možná naleziště ropy v Perském zálivu z gravitačních modelů
  46. Výzkumy v ASU AV ČR (46): Mohou být hvězdné pulsace zdrojem proměnnosti hvězdného větru?
  47. Výzkumy v ASU AV ČR (47): O původu meteorického roje Kvadrantid
  48. Výzkumy v ASU AV ČR (48): ALMA bude pozorovat i Slunce
  49. Výzkumy v ASU AV ČR (49): Vliv rentgenového záření na charakter hvězdných větrů v dvojhvězdách s hmotnou komponentou
  50. Výzkumy v ASU AV ČR (50): Turbulence plazmatu a kinetické nestability v expandujícím slunečním větru
  51. Výzkumy v ASU AV ČR (51): Vzhled rázové vlny hvězdy při průletu kolem centra Galaxie
  52. Výzkumy v ASU AV ČR (52): Mění srážky tvar planetek?
  53. Výzkumy v ASU AV ČR (53): Udržely póry sluneční cyklus v době Maunderova minima?
  54. Výzkumy v ASU AV ČR (54): Supererupce na hvězdě DG CVn
  55. Výzkumy v ASU AV ČR (55): Souvislost oblaků CO s obálkami HI v Mléčné dráze
  56. Výzkumy v ASU AV ČR (56): Nárůst kontinua ve slunečních erupcích – nové možnosti jejich předpovědí?
  57. Výzkumy v ASU AV ČR (57): Katalog videí dokumentujících pád bolidu Čeljabinsk
  58. Výzkumy v ASU AV ČR (58): Tisícileté cykly střední výšky světového oceánu
  59. Výzkumy v ASU AV ČR (59): Model expanze oblaků ve slunečním větru
  60. Výzkumy v ASU AV ČR (60): Detekce dopadů zemských miniměsíců
  61. Výzkumy v ASU AV ČR (61): Lze ze spektra aktivního galaktického jádra usoudit na povahu jeho zdroje?
  62. Výzkumy v ASU AV ČR (62): Lze pozorovat ohřev koróny nanoerupcemi?
  63. Výzkumy v ASU AV ČR (63): Neobvyklá rotace trpasličí galaxie je důsledkem nedávné srážky
  64. Výzkumy v ASU AV ČR (64): Přímé pozorování klouzavé rekonexe dalekohledem GREGOR
  65. Výzkumy v ASU AV ČR (65): Složky těsné vizuální dvojhvězdy 1 Del rozlišeny spektroskopicky
  66. Výzkumy v ASU AV ČR (66): Příčky v galaxiích jako důsledek vzájemného slapového působení
  67. Výzkumy v ASU AV ČR (67): Neobvyklé chemické složení zašpiněného bílého trpaslíka
  68. Výzkumy v ASU AV ČR (68): Hustota průmětů drah umělých družic Země na zemském povrchu a přesnost parametrů gravitačního pole Země
  69. Výzkumy v ASU AV ČR (69): Vlastnosti plazmatu ve slunečních protuberancích
  70. Výzkumy v ASU AV ČR (70): Útok létajících hadů - mohou vodíkové proudy fragmentovat na izolované oblaky vodíku?
  71. Výzkumy v ASU AV ČR (71): Vlastnosti satelitů planetek


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.

Štítky: Erupce, Sluneční aktivita, Rekonexe magnetického pole, GREGOR, Astronomický ústav AV ČR


38. vesmírný týden 2016

38. vesmírný týden 2016

Přehled událostí na obloze od 19. 9. do 25. 9. 2016. Měsíc bude v poslední čtvrti, projde kolem Aldebaranu. Večer je velmi nízko na západě Venuše a na jihozápadě jsou Mars a Saturn. Neptun a Uran můžeme pozorovat celou noc. Na ranní obloze můžeme před svítáním pozorovat kužel zvířetníkového světla do něhož před východem Slunce stoupá planeta Merkur. Ke startu se připravuje tříčlenná posádka, kterou by měl vynést v pátek Sojuz-MS2 na cestu k ISS. Začíná astronomický podzim.

Další informace »

Česká astrofotografie měsíce

Pradědovy Perseidy 2016

Píše se rok 258, 10. srpen. Na rošt nad horké uhlí je položen správce chrámové pokladny před několika dny popraveného papeže Sixta II a je opékán zaživa. Po chvíli volá: „Z jedné strany jsem již opečený, pokud mě chcete mít dobře udělaného, je čas mě otočit na druhou stranu.“ Toto utrpení podstoupil

Další informace »

Poslední čtenářská fotografie

Měsíc stáří 19,5 dne

Další informace »