Úvodní strana  >  Články  >  Hvězdy  >  Výzkumy v ASU AV ČR (189): Arkády erupčních smyček připomínají jezdecká sedla

Výzkumy v ASU AV ČR (189): Arkády erupčních smyček připomínají jezdecká sedla

Arkády erupčních smyček s tvarem jezdeckého sedla pozorované u pěti vybraných erupcí, zde zobrazeny ve filtru 13,1 nm přístroje AIA. Pro každého reprezentanta je schematicky zobrazena konfigurace arkády v příslušné projekci. Smyčky na koncích odpovídající rozsochám sedla jsou označeny červeně, zatímco smyčky odpovídající vnitřní části sedla jsou zobrazeny žlutě. Pozice vláken erupcí je naznačena oranžově.
Autor: Juraj Lörinčík

Během slunečních erupcí vznikají pod rekonexní oblastí zvláštní arkády magnetických smyček. Juraj Lörinčík se spolupracovníky si povšimli, že u některých erupcí tyto arkády tvarem nápadně připomínají jezdecké sedlo. Zjišťovali pak, zda je tento tvar mezi erupcemi běžný.

Při slunečních erupcích dochází ke skokové přestavbě složitých struktur magnetického pole ve sluneční koróně, ve vnější vrstvě sluneční atmosféry. K této přestavbě nejčastěji dochází v tzv. aktivních oblastech, tedy v takových místech sluneční atmosféry, v nichž se vyskytují velmi koncentrovaná a zesilovaná magnetická pole. Při rekonexi se magnetické pole dostává do jednodušší konfigurace a dojde tak k překotnému uvolnění přebytečné energie v mnoha formách. 

Učebnicový popis slunečních erupcí vychází z dvojrozměrného modelu. Z pozorování je zřejmé, že probíhající erupce jsou plně trojdimenzionální. V literatuře se objevilo několik pokusů o zobecnění původního 2D modelu o jednu dimenzi, nejjednodušší přístup například předpokládá, že v třetím rozměru se jednotlivé 2D řezy prostě opakují. Geometrie a dynamika skutečných erupcí však naznačuje, že tento přístup je nedostatečný. V posledních letech se v literatuře objevily úspěšné pokusy o plně trojrozměrný popis erupcí na Slunci a dlužno podotknout, že pracovníci Slunečního oddělení ASU byli u toho. 

Po proběhlé rekonexi se v chromosféře formují arkády tzv. erupčních smyček. Tvarově připomínají tunel s románským obloukem, jehož „sloupy“ se kotví v nižších vrstvách atmosféry, kde prostorově souvisejí s výskytem tzv. erupčních vláken, jasných vláknitých struktur viditelných při pozorování erupce v chromosférických spektrálních čarách. Podél oblouků právě sem sklouzávají energetické elektrony a nižší vrstvy atmosféry ohřívají. Energetické elektrony se ale srážejí i s látkou uvězněnou ve smyčkách ve vyšších výškách, kde se tak stávají zdrojem převážně ultrafialového nebo měkkého rentgenového záření. Proto lze struktury erupčních smyček nejlépe pozorovat v těchto vysokoenergetických oborech. 

Naštěstí jsou dnes taková pozorování k dispozici rutinně z kosmických sond. Jednoznačně nejužitečnějším přístrojem je v tomto ohledu Atmospheric Imaging Assembly (AIA) na družicové Solar Dynamics Observatory (SDO). Tento multifunkční fotoaparát pořizuje celodiskové snímky hned v deseti různých ultrafialových kanálech s prostorovým rozlišením 1,5“ a časovou kadencí až 12 sekund. V režimu 24-7 tak mapuje dění plazmatu v rozsahu teplot 10 000 K až 10 000 000 K. 

Při studiu erupce z 9. května 2011 si Juraj Lörinčík, doktorand Jaroslav Dudíka, povšiml, že arkády erupčních smyček tvarem připomínají jezdecké sedlo. K tomuto závěru dospěli trasováním erupčních smyček pořízených jednak přístrojem AIA a jednak přístrojem EUVI na družici STEREO-A. Sonda STEREO se v daném dni nacházela v zorném úhlu 94 stupňů proti zorné přímce SDO a tato kombinace tak umožnila kompletní 3D pohled na studované erupční smyčky. Během impulsní fáze erupce, v níž probíhá intenzivně rekonexe, bylo patrné, že smyčky na obou krajích arkády jsou nápadně zvednuty do větších výšek, podobně jako jezdecké sedlo má na svých koncích rozsochy (nejvíce patrná je vzadu, kde se do ní opírá jižní partie jezdcových zad). V průběhu erupce koronální smyčky překrývající horkou páteř erupčních smyček nápadně odstávaly do stran. Tvar erupčních vláken kotvících smyčky erupční arkády odpovídal jedné z konfigurací obecného trojrozměrného modelu sluneční erupce, který bylo velmi obtížné postihnout zobecněným dvojrozměrným modelem. 

Autoři studovali další čtyři exempláře erupcí různých mohutností, které byly v minulosti velmi detailně studovány v literatuře, a ukázali, že i v těchto případech tvar arkády erupčních smyček vypadá jako jezdecké sedlo včetně krajových rozsoch. Práce tedy naznačuje, že magnetická sedla jsou běžnou konfigurací erupčních smyček a přirozeným průvodcem slunečních erupcí.

REFERENCE

J. Lörinčík, J. Dudík, G. Aulanier, Saddle-shaped Solar Flare Arcades, Astrophysical Journal Letters 909 (2021) L4, preprint arXiv:2102.10858.

KONTAKT

Mgr. Juraj Lörinčík
juraj.lorincik@asu.cas.cz
Sluneční oddělení Astronomického ústavu AV ČR

 

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



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. Slovem i písmem se pokouší o popularizaci oboru, je držitelem ceny Littera Astronomica. 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. 

Štítky: Rekonexe magnetického pole, Erupce, Astronomický ústav AV ČR


45. vesmírný týden 2024

45. vesmírný týden 2024

Přehled událostí na obloze a v kosmonautice od 4. 11. do 10. 11. 2024. Měsíc dorůstající do první čtvrti je na večerní obloze. Kometa C/2023 A3 (Tsuchinshan-ATLAS) je stále viditelná alespoň triedrem nebo větším dalekohledem. Venuše je krátce po západu vidět velmi nízko nad jihozápadem, Saturn brzy vrcholí nad jihem, Jupiter je výše až kolem půlnoci a Mars zůstává nejlépe viditelný nad ránem. Slunce zdobí několik větších skvrn. Na čínské stanici došlo k výměně posádek a po rekordně dlouhém pobytu přistála loď Šen-čou 18. Každý týden probíhá několik startů Falconu 9 se Starlinky, což se na obloze projevuje viditelností vláčků teček. Devadesát let uplynulo od narození významného amerického astrofyzika a popularizátora Carla Sagana.

Další informace »

Česká astrofotografie měsíce

Čiastočné zatmenie Mesiaca nad Dómom Sv. Alžbety

Titul Česká astrofotografie měsíce za září 2024 obdržel snímek „Čiastočné zatmenie Mesiaca nad Dómom Sv. Alžbety“, jehož autorem je Robert Barsa.     18. září 2024 v ranních hodinách se nad jednou z nejvýznamnějších památek východního Slovenska, Dómem svaté Alžběty v

Další informace »

Poslední čtenářská fotografie

Podzimní král

S ohledem na počasí a do údolí se valící vlny mlhy mě velmi mile překvapil velmi pěkný seeing s klidným obrazem jak vizuálně přes okulár, tak na displeji notebooku přes planetární kameru.

Další informace »