Oamenii de știință au obţinut imagini de înaltă fidelitate ale atmosferei exterioare a Soarelui, care formează coroana solară, și au descoperit detalii fine ale acesteia care nu au mai fost detectate niciodată până în prezent. Pentru aceasta ei au folosit expuneri mai îndelungate și tehnici sofisticate de prelucrare a imaginilor.

Soarele este o stea complexă și, odată cu lansarea sondei solare Parker Solar Probe, cercetătorii vor avea posibilitatea de a afla informaţii noi privind structura acestuia.

Recent, oamenii de știință de la Southwest Research Institute (SwRI) tocmai au demonstrat că tehnologia actuală poate fi utilizată pentru a studia în detaliu atmosfera exterioară a Soarelui și pentru a obține informații importante despre aceasta.

Astfel, cercetătorii au folosit coronograful COR-2 al observatorului Solar and Terrestrial Relations Observatory-A (STEREO-A) al NASA care captează imagini ale atmosferei solare prin utilizarea unui aşa-numit “disc ocult”, un disc amplasat în fața lentilei coronografului care acoperă discul solar pentru ca lumina de la acesta să nu acopere detaliile fine din atmosfera exterioară a Soarelui.

Coroana solară este extrem de fierbinte, având o temperatură cuprinsă între 1 și 3 milioane Kelvin, fiind mult mai fierbinte decât fotosfera interioară care atinge o temperatură de 5.800 K. De asemenea, coroana solară este şi sursa vântului solar, adică a fluxului constant de particule încărcate electric care părăseşte Soarele în toate direcțiile.

Coroana solară

Coroana solară observată în timpul unei eclipse totale de Soare. Credit: Wikipedia

Măsurătorile vântului solar efectuate în apropierea Pământului au evidenţiat o structură turbulentă a acestuia, marcată prin prezenţa unor câmpuri magnetice complexe.

„În spațiul cosmic vântul solar este turbulent și violent, dar cauza acestei turbulențe este deocamdată necunoscută.

Vântul solar devine turbulent pe măsură ce străbate Sistemul Solar sau el descrie o caracteristică a Soarelui?”, a declarat fizicianul Craig DeForest de la SwRI.

Dacă această turbulență se produce chiar la sursa vântului solar, Soarele, atunci astronomii ar fi trebuit să observe structuri complexe ale coroanei solare care să reprezinte cauza acesteia, dar observațiile anterioare nu au evidenţiat astfel de structuri.

În schimb, observaţiile astronomice au arătat o coroană solară având o structură netedă, laminară.

Cu toate acestea, noile imagini au dovedit că structurile căutate din coroana solară erau prezente, doar că astronomii nu au reușit să le observe până în prezent deoarece imaginile disponibile anterior nu aveau o rezoluție suficient de mare.

Structuri în coroana solară

Coroana solară. Credit: NASA/SwRI/STEREO

„Utilizând noi tehnici pentru îmbunătățirea calităţii imaginilor, am înţeles că coroana solară nu este netedă, ci structurată și dinamică.

Fiecare structură observată s-a dovedit a fi formată din altele mai mici, iar dinamica acestor structuri din coroana solară a fost mult mai mare decât ne-am imaginat”, a explicat DeForest.

Pentru a obține imagini de rezoluţie mare ale coroanei solare, cercetătorii au efectuat un experiment, desfăşurat timp de trei zile, în care coronograful COR-2 a captat imagini cu o expunere mai mare și mai frecvent decât în mod obişnuit.

Deși “disc ocult” are un rol important în filtrarea luminii strălucitoare de la Soare, zgomotul de imagine era încă puternic. În consecinţă, cercetătorii au elaborat o nouă tehnică de identificare și eliminare a zgomotului de imagine, îmbunătățind considerabil raportul semnal/zgomot al datelor.

Oamenii de ştiinţă au dezvoltat noi algoritmi de filtrare pentru a separa datele privind coroana solară de zgomotul de imagine. Ei au reglat luminozitatea şi au eliminat neclarităţile din imagini cauzate de mișcarea vântului solar.

Cercetătorii au descoperit că buclele coronare, care pot erupe în ejecții de masă coronală ce trimit plasmă și particule încărcate electric în spațiul cosmic, nu reprezintă o singură structură. Acestea sunt de fapt compuse din nenumărate structuri fine, care, împreună, produc acest efect.

De asemenea, cercetătorii au descoperit că nu există o suprafață Alfvén, o limită teoretică, asemănătoare unei frontiere de forma unei foi, unde vântul solar începe să se deplaseze înainte mai repede decât undele din mediul înconjurător care se pot deplasa înapoi prin el, provocând deconectarea acestuia de la Soare.

Dimpotrivă, DeForest a declarat că „Există o “vastă zonă a nimănui” sau o “zonă Alfvén” unde vântul solar se deconectează treptat de Soare, fără să existe o singură limită clară unde se produce acest fenomen”.

Studiul cercetătorilor a fost publicat în The Astrophysical Journal.

Sursă: Science Alert