Slunce dělá mexickou vlnu

Viditelný povrch Slunce, takzvaná fotosféra, je zcela pokryt několika tisíci supergranulí. Tyto oblasti horizontálních toků mají charakteristický rozměr kolem 30 000 kilometrů a svůj původ mají hluboko v konvektivní zóně Slunce. Jedna je tedy dost velká na to, aby dvakrát zcela pohodlně pokryla povrch Země. Tyto buňky dostaly svůj název po svých menších ekvivalentech, takzvaných granulí, které mají charakteristický rozměr jen kolem 1000 km. Vědci se domnívají, že tyto granule jsou konvektivními buňkami plazmatu (ionizovaného plynu), které přenášejí teplo z nitra Slunce k povrchu zcela analogicky jako k tomu dochází v hrnci s vařící se vodou. Měření nějaké rotace samotných granulí je zcela nemožné, neboť žijí jen několik minut. A tak vědci předpokládájí, že se řídí obecnou rotací plazmatu, v němž se zrovna nacházejí.

Supergranule mají naopak životní dobu až několik dní a tak můžeme celkem bez problému měřit rotaci každé z nich. Ačkoliv první pohled ukazoval, že také sledují rotaci slunečního povrchu, bližší inspekce ukázala, že se pohybují o několik málo procent rychleji. Ale proč? Tento problém zaměstnal mozky slunečních fyziků po nějakých 25 let. Díky datům z přístroje MDI družicové observatoře SOHO vědci objevili, že pohyb navíc (nad sluneční rotaci) je vlnový jev, ne skutečný pohyb plazmatu. Způsob je zcela podobný, jako když lidé vytvářejí v hledišti stadionu mexickou vlnu. Nikdo se ve skutečnosti nepohybuje ve směru ubíhající vlny, jen vyskočí a zase si sednou. Stejně tak se supergranule ve skutečnosti nepohybují rychleji než sluneční povrch.

Tyto vlny cestují všemi směry po slunečním povrchu, ale z nějakého důvodu mají mnohem větší amplitudu (jsou silnější) ve směru sluneční rotace. Tento preferovaný směr pak vytváří iluzi, že se supergranule přesouvají rychleji, než rotuje sluneční povrch. Tento objev možná pomalu směřuje k vysvětlení fyzikální podstaty supergranulace. Další krok v tomto bádání je pochopit, co způsobuje právě takový obraz běhajících povrchových vln a proč jsou zesilovány právě ve směrech sluneční rotace. Laurent Gizon z W. W. Hansen Experimental Physics Laboratory (HEFL), Stanford University (Kalifornie, USA), vedoucí pracovník týmu, který učinil tento zajímavý objev, se domnívá, že by za tím mohla být interakce mezi konvekcí a rotací. Supergranule mají charakteristický rozměr 30 000 kilometrů, ale nikdo neví proč. Jaký je jejich třetí rozměr (do hloubky) vlastně přesně taky nikdo neví.

supergranulace jak ji vidíme pomocí MDI

Pokud chceme porozumět supergranulaci, musíme pracovat na tom, co transportuje magnetické pole a rozptyluje jej těsně pod povrchem. Jakmile pochopíme dynamiku slunečního magnetismu a zvláště rychlým změnám v magnetických polích, budeme schopni porozumět i energickým projevům sluneční aktivitě, především erupcím a koronárním ejekcím hmoty. V obdobích vysoké sluneční aktivity může být narušeno těsné okolí Země, její atmosféra a především technologické systémy na povrchu i ve vesmíru.

Klíčová data odborníci získali pomocí přístroje MDI v roce 1996, v roce, kdy byla sluneční aktivita ve svém minimu a cestující vlnový obrazec mohl být poměrně snadno pozorován. Slunce prodělává 11-letý cyklus aktivity, při němž prochází obdobími jednak klidnými, tak i velmi bouřlivými. Tým odborníků zabývající se touto problematikou se chystají použít mnohem novější data a porovnat výsledky. Z toho by se dalo usoudit, zda má fáze slunečního cyklu nějaký vliv na objevené vlny.

Bernhard Fleck, jeden z vedoucích pracovníků týmu SOHO, tento objev, který nebyl předpovězen žádnou simulací ani teorií, komentuje slovy: "Je to fascinující výsledek. Doufám, že budeme schopni vyvinout lepší model supergranulace, jevu objeveného před čtyřiceti lety, ale o němž stále víme málo. A protože supergranule hrají klíčovou roli v transportu a rozrušování magnetického pole, tento výsledek není jen fascinujícím, ale i velmi důležitým krokem na naší cestě za porozuměním slunečního cyklu."

Poznámky:Objev byl publikován v časopise Nature, v čísle z 2. ledna 2003SOHO je projetk mezinárodní spolupráce mezi ESA a NASA. Sonda byla vyrobena v Evropě a na dvanácti přístrojích na její palubě se podílelo mnoho evropských zemí. NASA SOHO vypustila v prosinci 1995 a v roce 2002 ESA rozhodla, že tato veleúspěšná mise bude prodloužena do roku 2007.