Související stránky k článku Výzkumy v AsÚ AV ČR (149): Podrobná analýza erupce slunečního filamentu
Erupce slunečních filamentů jsou považovány za základ výronů hmoty do koróny, známých jako CME, které mohou ovlivňovat i kosmické počasí v okolí Země. Tyto erupce však ne vždy skončí úspěšným výronem hmoty do meziplanetárního prostoru. Nová studie ukazuje, že za „neúspěšnými erupcemi“ filamentů stojí jemná rovnováha mezi magnetickými silami a gravitací – a že jejich následné kmitání může být klíčem k pochopení dynamiky sluneční koróny.
10. února letošního roku se ke Slunci vydala evropská sonda Solar Orbiter. Jde o pozorovací kombajn s desítkou přístrojů, na nichž se velkou měrou podíleli i čeští odborníci. Jedním z přístrojů s výraznou českou účastí je Metis, koronograf sloužící k pozorování vnější vrstvy sluneční atmosféry. V představované práci autoři na modelu diskutují, zda a za jakých podmínek bude možné využít měření z Metisu pro určení magnetického pole v eruptivních protuberancích a výronech hmoty do koróny.
Odborníci z oboru sluneční fyziky pod vedením Jaroslava Dudíka z ASU studovali zajímavou erupci, která proběhla 31. srpna 2021. Autorský tým si všímal zejména pozic noh obřího filamentu, které zřejmě podlehly přepojení. Práce v detailech popisuje průběh tohoto jevu, jehož důsledkem bylo nejen sluneční vzplanutí, ale také vznik proudění plazmatu z vyšší do nižší atmosféry podél arkády erupčních smyček.
Sluneční erupce jsou známy jako zdroje elektromagnetického záření, nejčastěji je v jejich kontextu zmiňováno záření v chromosférických čarách nebo v rentgenové oblasti spektra. Důležité informace ale přenáší i záření v rádiové oblasti. Rádiová pozorování byla cílem výzkumu odborníků ze Slunečního oddělení ASU pod vedením Aleny Zemanové.
Koronální výrony hmoty jsou celým komplexem jevů pozorovaných napříč elektromagnetickým spektrem. Juraj Lörinčík z ASU a jeho kolegové pozorovali přetrvávající tok hmoty z přechodné koronální díry vzniklé po erupci filamentu. Je to poprvé co odborníci získali obrazové důkazy o původu závanů slunečního větru z takových oblastí.
Autorský tým pracovníků Slunečního oddělení ASU pod vedením Aleny Zemanové studoval případ uvězněné erupce, která byla doprovázena vzácným typem rádiového vzplanutí. Pozorování ukazují, že historie aktivní oblasti, v níž erupce vzplála, zřejmě zásadním způsobem ovlivnila její průběh a výsledek.
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.
Galina Motorina ze Slunečního oddělení ASU vedla práci, v níž se spolupracovníky ze zahraničí studovala jednu z mnoha slunečních erupcí. Tento vybraný exemplář tzv. „chladné erupce“ vykazoval všechny znaky pro podporu jednoho z modelů vysvětlujících přerozdělování energie v erupci. Numerický model pak jejich závěry bezezbytku potvrdil.
Sluneční erupce jsou jedním z projevů magnetické aktivity naší hvězdy, jejichž průběh není stále uspokojivě vysvětlen. Z pozorování vyplývá, že jsou v průběhu některých erupcí zaznamenávány časové oscilace, které zřejmě souvisejí s proměnlivou rychlostí rekonexe. Marian Karlický z ASU společně se svým bývalým studentem Petrem Jelínkem, dnes docentem Jihočeské univerzity, s pomocí zjednodušené numerické simulace nabízejí možné výsvětlení.
Během několika málo dní v září 2017 poskytlo samo Slunce astronomům několik zcela výjimečných příležitostí k odhalení svých tajemství. Po mnoha týdnech půstu se totiž v tomto měsíci zažehly vůbec ty nejsilnější erupce celého jedenáctiletého cyklu, což bylo o to překvapivější, že se cyklus velmi chýlil ke svému závěru. Erupce z 10. září pak byla současně výjimečná v tom, že k ní došlo na okraji slunečního disku. I přesto byla zachycena mnoha přístroji na Zemi i v kosmu a právě její pozice umožnila lépe studovat některé vlastnosti eruptivních struktur.
Od objevu hvězdných supererupcí detekovaných jako vedlejší produkt hledače exoplanet Kepler byly tyto extrémní jevy podobné slunečním erupcím studovány velmi detailně. Odvozené energie těchto erupcí jsou o několik řádů vyšší než energie mohutných erupcí na Slunci. Petr Heinzel z ASU a Kazunari Shibata z Japonska studovali možnost, že by k viditelnému záření detekovanému při supererupci mohly přispívat i celé erupční smyčky.
Kouzlo nechtěného – tak nějak by bylo možné charakterizovat výsledky práce přijaté k publikaci v Astronomy&Astrophysics, jejíž hlavním autorem je Tereza Klocová z ASU. Zatímco původním cílem bylo studovat průběh přechodu extrasolární planety přes disk Slunci-podobné hvězdy ve spektrálních čarách, během přechodu nečekaně došlo na hvězdě k erupci a týmu se tak podařilo nasbírat velmi kvalitní materiál pro její studium.
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.
Sluneční erupce jsou nejprudšími projevy proměnné magnetické aktivity Slunce. Projevují se ve všech oblastech energetického spektra – ve viditelné oblasti, v oblasti tvrdých ultrafialových a rentgenových délek a také v oblasti rádiového záření, a to díky netermálním procesům, které v erupci probíhají. Ukazuje se, že rádiové záření v erupcích má vynikající diagnostický potenciál pro posouzení podmínek, v nichž se erupce zažehávají. Jan Benáček, student Mariana Karlického z ASU, se věnoval popisu specifického vzplanutí v rádiové oblasti – vzplanutí typu zebra.
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.
Když všichni tvrdí, že něco nejde, objeví se někdo, kdo to neví, a udělá to. Asi takto by se dal popsat naprosto bezkonkurenční výsledek dlouhodobé práce známého českého matematika, prof. Miloslava Druckmüllera z VUT v Brně. Ten už v minulosti vyrazil dech té nejzaujatější (nejen) astronomické komunitě svými neotřelými matematickými postupy, které odhalily z digitálních fotografických dat ty nejúchvatnější detaily do té doby jen těžce zachytitelných jevů. Ukázal nám například korónu při zatmění Slunce jako nikdo před ním, odhalil struktury prchlivých rudých skřítků nebo kometu ISON při jejím zániku nad Sluncem jako jediný pozorovatel na Zemi. To vše prostřednictvím matematiky. Ale nyní přišel s revolucí, která opravdu dokazuje, že pro Miloslava Druckmüllera neexistuje slovo „ne“. Z už tak pozoruhodných dat z kosmické sondy NASA SDO dokázal prostřednictvím matematiky bez nadsázky vyždímat maximum a světu předvést ty nejostřejší snímky Slunce. Odhalil tak dosud známé bouřlivé jevy ve zcela nové dimenzi. A vy se na to můžete podívat.
Srážka sondy DART s měsíčkem Dimorphos byla historickým experimentem planetární obrany. Cílem bylo otestovat, jak se změní oběžná doba tohoto tělesa. Nová studie, na níž se podílel i Petr Pravec z ASU ukazuje, že její dopady sahají ještě dál, než se čekalo – neovlivnila totiž jen oběžnou dráhu měsíčku, ale dokonce i rotaci samotného mateřského tělesa Didymos. Jak je to možné?
18. ledna v 19:10 SEČ došlo na Slunci k velmi silné erupci X1,94 a výronu plazmatu (kruhové CME), které zčásti míří i k Zemi a tedy šance na viditelnost polárních září cca za dva dny není vůbec malá. navíc to vypadá, že by mohlo vyjít i počasí. Nyní čekáme na upřesnění modelů NOAA, kdy asi plazma zasáhne Zemi. Fotografie a animace po kliknutí na nadpis.
Erupce, nejenergetičtější projevy sluneční aktivity, již řadu let nejsou jen doménou sluneční fyziky. Před více než dekádou byly tyto jevy přesvědčivě prokázány též na jiných osamocených hvězdách chladných spektrálních typů na hlavní posloupnosti. Ale co více, jejich odvozené energie o mnoho řádů přesahovaly energie erupcí slunečních. Jenže právě výpočet celkové energie hvězdné erupce je založen na předpokladech, které nemusejí v realitě vůbec nastávat. Petr Heinzel s kolegy z Polska navrhuje vylepšenou metodu pro hodnocení parametrů hvězdných erupcí.
Dubnové Slunce se svou aktivitou příliš nepředvedlo. Aby si trochu zlepšilo reputaci, zamířila část jeho odvržené hmoty směrem k Zemi a způsobila polární záři viditelnou i nad jinak přesvětlenou Prahou. Ačkoli nebylo pozorováno příliš zajímavých událostí, počet skvrn je srovnatelný s maximem předchozího cyklu. Nastává tedy logická otázka: Jak blízko jsme k maximu 25. cyklu sluneční aktivity?
