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


20. vesmírný týden 2021

20. vesmírný týden 2021

Přehled událostí na obloze a v kosmonautice od 17. 5. do 23. 5. 2021. Měsíc bude v první čtvrti. Večer je velmi nízko nad severozápadem Venuše a výše slábnoucí Merkur, který bude v pondělí v maximální elongaci. Nejvýše je večer Mars. Ráno jsou nad jihovýchodem Saturn a Jupiter. Aktivita Slunce je mírně zvýšená. Sledujeme průlet komety T2 Palomar kolem hvězdokupy M3. Čína zaznamenala na Marsu úspěšné dosednutí přistávacího modulu mise Tianwen-1. Kromě pravidelných startů družic Starlink můžeme zaznamenat také chystanou zásobovací misi k čínské orbitální stanici. Před šedesáti roky proletěla kolem Venuše jako mrtvé těleso sonda Veněra 1. Šlo o první průlet kolem jiné planety.

Další informace »

Česká astrofotografie měsíce

Rossete HST

Titul Česká astrofotografie měsíce za duben 2021 obdržel snímek   „Rosetta HST“, jehož autorem je Peter Jurista ze Slovenska     Dubnové kolo soutěže „Česká astrofotografie měsíce“ je za námi. A my tu máme další její vítěznou fotografii. Čeká nás tedy snímek mlhoviny

Další informace »

Poslední čtenářská fotografie

M57 Prstenec

Další informace »