Související stránky k článku Výzkumy v ASU AV ČR (263): Magnetické pole v penumbře sluneční skvrny a pohyb penumbrálních zrn

Že jsou sluneční erupce tím nejdynamičtějším projevem sluneční aktivity je všeobecně známo. Jejich vznik a vývoj však stále nejsou uspokojivě vysvětleny. Marta García-Rivas byla v čele rozsáhlého týmu pracovníků a studentů Slunečního oddělení ASU, který velmi detailně analyzoval netradičně bohatý materiál pořízený během jedné silnější erupce. V této studii si odborníci vystačili dokonce s analýzou jednoho jediného obrazového bodu.

Sluneční skvrny jsou lidstvu známy již po staletí. Za jakých podmínek se ale formuje jejich penumbra a co tomu předchází? Na tyto otázky hledala odpověď Marta García-Rivas ze Slunečního oddělení ASU.

Astronomové ze Slunečního oddělení ASU studovali, jak se mění teplotní struktura sluneční fotosféry v průběhu silné sluneční erupce. Ve své studii ukazují, že erupce prudce ohřívá vrchní části fotosféry, kde horké plazma září i ve viditelné oblasti spektra. Práce však ukazuje, že k rozumnému vysvětlení spektropolarimetrických pozorování je třeba vzít v úvahu i příspěvek z vyšší vrstvy, z chromosféry. Potvrzuje se tak, že původ tzv. bílých erupcí může být složitější, než se donedávna zdálo.

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.

Pohyby jemných struktur v rámci penumbry jedné sluneční skvrny byly cílem práce Michala Sobotky z ASU. S využitím velmi kvalitního pozorování z metrového pozemního dalekohledu v práci upřesnil model dynamiky plazmatu v konvektivních strukturách tvořících penumbrální vlákna.

Sluneční skvrny jsou snad tím nejvíce evidentním projevem sluneční aktivity. Plně rozvinutá sluneční skvrna je uvnitř, v tzv. umbře, velmi tmavá, a tuto oblast obklopuje vláknitá penumbra. Proč jsou tyto dvě oblasti odděleny velmi ostrou hranicí trápí sluneční fyziky již po desetiletí. Jan Jurčák z ASU před několika lety objevil, že jedinou zřejmou veličinou, která rozděluje mezi umbrou a penumbrou, je velikost vertikální komponenty magnetického pole. Toto zjištění nyní jako vedoucí týmu slunečních astronomů ověřoval na skvrnách z numerických simulací.

Sluneční fyzikové si už dlouhou dobu lámou hlavu nad tím, co přesně odlišuje konfiguraci magnetického pole v tmavé umbře vyvinuté sluneční skvrny od okolní penumbry. Jan Jurčák ze Slunečního oddělení ASU tomu ve spolupráci s astronomy z Německa a Španělska přišel na kloub. Nalezl jednoduché a robustní kritérium rozlišující umbru a penumbru z hlediska magnetického pole, které platí pro všechny sluneční skvrny.

Sluneční astronomové pod vedením Jana Jurčáka z ASU pozorovali a analýzovali přerod sluneční póry v osamocenou penumbru. Tento unikátní materiál pozorovaný japonskou kosmickou observatoří Hinode přináší nové znalosti, popisující vliv magnetického pole na vznik a vývoj penumbry.

Přehled událostí na obloze a v kosmonautice od 20. 9. do 26. 9. 2021. Měsíc mění fázi od úplňku k poslední čtvrti. Večer je vidět nízko nad západem Venuše a poblíž jižního obzoru Jupiter a Saturn. Aktivita Slunce je nízká. Soukromá mise Inspiration4 čtveřice neprofesionálních astronautů je skutečným milníkem v komerční kosmonautice. Čínská mise Šen-čou 12 skončila. V souvislosti s nástupem satelitních mega-konstelací přijal sjezd ČAS rezoluci směrem k Vládě ČR o nutnosti novelizace práva využívání kosmického prostoru. Před 230 lety se narodil Johann Encke, po němž je pojmenována druhá periodická kometa a před 175 lety byl objeven Neptun.

Aktualizováno 12. 5. ve 22:50.
Pozorovatelé Slunce jsou ohromeni obří skupinou skvrn v aktivních oblastech AR3664 a 3668. Slunce ukazuje, čeho je v maximu aktivity schopné. Jedna velká skupina skvrn zapadla a už ji vystřídala další, jedna z největších v pozorované historii. Rozlohou skvrn se dá přirovnat ke slavné Carringtonovské z roku 1859. A silné erupce zde také nastávají. Očekává se, že výrony plazmatu s tím spojené způsobí polární záře o víkendu 10. – 12. 5. A nebo taky ne, ale pravděpodobnost je nyní vysoká.

Spektrum meteoru je často jediným zdrojem informací o složení tělesa, které vstupuje do zemské atmosféry. Chemické složení je pak z pozorovaného záření odvozováno na základě fyzikálního modelu. Práce, kterou vedla Adriana Pisarčíková z ASU, proto využívá laboratorní „umělé meteory“ a podrobný model přenosu záření, aby posoudila, jak moc je používaná metodika interpretace spekter meteorů úspěšná v popisu původního materiálu. Výsledky ukazují, že při odpařování se jednotlivé prvky neuvolňují rovnoměrně: těkavý sodík a draslík se do plazmové stopy dostávají velmi snadno, zatímco hořčík je oproti železu výrazně potlačen a žáruvzdorné prvky, jako je hliník, vápník nebo titan, se za daných laboratorních podmínek prakticky neuvolňují.

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.
Na Slunci je velká skvrna a můžeme se v následujících dnech dočkat i silné erupce třídy X. Mezitím Jakub Mazúr postavil v Brně na parapet dalekohled Seestar S50 s fólií pro pozorování Slunce, že se se synkem podívají na skvrny. A jak tak natáčel, zrovna mu přes něj přeletěl Airbus A380 :-)

Opakované výbuchy novy nezanechávají v okolí hvězdy jen jednotlivé rozpínající se obálky. Při každé další erupci narazí právě vyvržená hmota do pozůstatků předchozích výbuchů a vytváří nové rázové vlny, které plyn zahřívají na miliony stupňů. Trojrozměrné počítačové simulace nyní ukázaly, jak se takový složitý systém vyvíjí během více než jednoho století a jak se jeho historie otiskuje do rentgenového záření.
Mapa oblohy 21. 9. 2011, zdroj: StellariumPřehled událostí na obloze od 19. 9. do 25. 9. 2011.
Měsíc je kolem poslední čtvrti. Jupiter je vidět celou noc. K ránu lze pozorovat Mars. Večer je vhodná doba k vyhledání komety Garradd a supernovy v galaxii M 101. Začíná astronomický podzim.
Mapa zobrazuje oblohu ve středu 21. září 2011 ve 22:00 SELČ, zdroj: Stellarium.

Přestože to okem obvykle není vidět, na naší nejbližší hvězdě se neustále něco děje. Astronomové ji díky kosmickým družicím a mnoha specializovaným dalekohledům mají pod neustálým dohledem. Na Slunci probíhají erupce, protuberance a občas od něj odletí plazma. Přinášíme přehled toho nejzajímavějšího, co se dělo na Slunci ve druhém měsíci tohoto roku.

Sluneční skvrny nejsou jednolité oblasti silného magnetického pole. Jejich tmavá jádra mohou přetínat světlé pásy, takzvané světelné mosty, v nichž se znovu prosazuje konvekce běžná v oblastech bez magnetického pole. Nová pozorování pěti takových mostů ukazují, jak přesně síla a orientace magnetického pole řídí velikost, jas a rychlost pohybů plazmatu v těchto strukturách. Současně upřesňuje podmínky pro výskyt velkých granulí, které jsou ve světelných mostech relativně vzácné.

Na přelomu 32. a 33. týdne 2022 se zvýšila aktivita Slunce, a tak doporučujeme zkontrolovat Slunce v nadcházejících dnech, pokud čas a počasí dovolí. V neděli 14. 8. došlo k erupci filamentu, který předtím visel nad povrchem Slunce. Uvolněná hmota vytvořila i koronální ejekci hmoty (CME) a část z ní by mohla dle předpovědí 17. srpna zasáhnout Zemi a způsobit slabší geomagnetickou bouři. Skvrny v aktivní oblasti AR 13078 už jsou možná dost velké na spatření okem bez dalekohledu. Pozor však na patřičný filtr, nejlépe brýle na sledování zatmění Slunce se speciální solární fólií.

Akreční disky kolem černých děr bývají nejčastěji studovány s využitím modelu, podle nějž se turbulentní transport momentu hybnosti řídí zjednodušeným předpokladem konstantní viskozity. Tento empirický zákon má svůj původ v úvahách ze 70. let minulého století a na jeho základě bylo analyzováno mnoho zajímavých systémů. Autoři představované práce, mezi nimi i Jiří Horák z Oddělení galaxií ASU, analýzou několika nezávislých relativistických magnetohydrodynamických simulací odhalují překvapivě univerzální průběh tohoto transportu, avšak opouštějí představu stálé viskozity. Představují a testují jednoduchý vztah, který tento průběh popisuje a který by mohl zpřesnit modely záření akrečních disků a pomoci lépe interpretovat pozorování černých děr.

Pomalu se blíží 200. výročí od narození matematika, genetika a meteorologa Gregora Mendela. Tento všestraně nadaný vědec se krátkou dobu věnoval i astronomii a položil spolu s jinými vědci té doby základy vědnímu oboru, který dnes nazýváme kosmické počasí. Abychom podrobněji vzpomenuli na astronomický výzkum jednoho z nejvýznamějších vědců, sepsali jsme krátký článek.