Sunčeva vrtnja možda je samo optička iluzija

Simulacija je pokazala da ono što teleskopi godinama bilježe kao vrtnju Sunčevih mlazova možda uopće nije vrtnja, nego projekcija složenije strukture koju ljudsko oko ne može razlučiti.

Međunarodni tim znanstvenika sa sveučilišta u Sheffieldu i indijskog Instituta za astrofiziku, pod vodstvom postdoktoranda sa sveučilišta u Newcastlu u Australiji, objavio je u časopisu The Astrophysical Journal da takozvani spikuli — mlazovi plazme dugi šest do osam tisuća kilometara — nisu šiljci ni cijevi kako se dosad mislilo. Računalne simulacije pokazuju da su to naborani listovi gušće plazme, poput zavjese na kazališnom prosceniju.

Iz toga slijedi zaključak koji ruši desetljećima ustaljenu sliku: brza rotacija koju instrumenti bilježe nije stvarno okretanje materijala, nego dvodimenzionalna projekcija znatno kompliciranijeg gibanja u ravnini neba. Ono što izgleda kao vrtnja, tvrde autori, posljedica je kuta gledanja.

Vrtlozi širi od Britanije

Uz spikule simulacije su otkrile i stotine spiralnih stupova plazme promjera do nekoliko stotina kilometara, s dinamikom usporedivom s ciklonama u Zemljinoj atmosferi. Autori su im dali ime koronalni vrtložni kanali (CoSCos). Ti vrtlozi često sežu u koronu i povezuju različite slojeve Sunčeve atmosfere.

Pojedini od tih vrtloga, navodi se, širi su od Velike Britanije, a u Sunčevoj atmosferi mogu ih biti tisuće ili čak milijuni u svakom trenutku. U području između vidljive površine i korone stalno se nalazi stotine tisuća, možda i milijuni spikula koji gotovo periodično izbijaju uvis protiv Sunčeve gravitacije, a većina materijala potom pada natrag.

Energija koju ti mlazovi i pripadajući im vrtlozi prenose nije sporedna stvar. Ona sudjeluje u zagrijavanju gornje kromosfere i donje korone te u opskrbi plazmom koja tvori Sunčev vjetar. Upravo je pitanje kako Sunce i druge zvijezde opskrbljuju svoje gornje slojeve energijom i masom dugo mučilo astrofizičare.

Što simulacija ne može dokazati

Ovdje valja zastati. Rezultat je plod numeričkih modela pokretanih na britanskom superračunalu, a ne izravnog promatranja. Sami autori to priznaju. Sahel Dey iz Newcastla kaže da je stvarno formiranje spikula i pripadajućih rotirajućih zavjesa plazme trenutačno vrlo teško izravno promatrati jer bi za to trebali teleskopi iznimno visoke razlučivosti, i to s više točaka gledanja iz satelitskih orbita.

Njegova kolegica Piyali Chatterjee s indijskog instituta dodaje da model pokazuje kako vrtlozi crpe energiju iz toplinskih i magnetskih rezervi mlazova te je prenose u koronu, ali da promatranjem to još nije potvrđeno. Za potvrdu bi, veli, trebalo visokorazlučivo mjerenje magnetskog i brzinskog polja u koroni.

Drugim riječima: lijepa hipoteza, ali još bez presude stvarnosti. Teorijski rad koji objašnjava dugogodišnju misteriju vrijedi — ali vrijedi onoliko koliko vrijedi svaki model koji još nema mjerni dokaz.

Ista fizika od slavine do galaksije

Robertus Erdélyi sa Sheffielda, koji je vodio istraživačku skupinu, podsjeća da su rotirajuća gibanja posvuda u svemiru — od vode koja se spušta u kućanskoj slavini, preko tornada na Zemlji i Suncu, do spiralnih galaksija širih i do 520 tisuća svjetlosnih godina. Njegov tim tvrdi da je prvi put pokazao teorijski put kojim ti sveprisutni vrtlozi u Sunčevoj atmosferi mogu stvarati snopove magnetskih plazma valova i tako prenositi energiju iz nižih slojeva u donju koronu.

Rad je nastao u suradnji britanskih, indijskih, australskih i mađarskih znanstvenika, s naglaskom na mlade istraživače. Erdélyi najavljuje da će se buduće istraživanje njegove skupine usredotočiti na novo pitanje — prenose li ti kanali, osim energije, i masu između nižih i viših slojeva Sunčeve atmosfere.

Ostaje pitanje koje autori nisu postavili: ako se ključni dio našeg razumijevanja zagrijavanja korone temelji na projekcijskoj iluziji, koliko je još „otkrića” u astrofizici zapravo artefakt kuta gledanja i razlučivosti instrumenata? Sunce je udaljeno 150 milijuna kilometara, a mi o njegovoj atmosferi raspravljamo na temelju dvodimenzionalnih snimaka i računalnih modela. Skromnost bi tu bila razumnija od naslova.