Βρέχει όντως στον Ήλιο;

Στεφανιαία βροχή σε μια ηλιακή έκρηξη, με τη Γη σε κλίμακα. (Κέντρο Διαστημικών Πτήσεων Goddard της NASA).

Βρέχει στον Ήλιο, την γιγάντια θερμοπυρηνική σφαίρα που καίει με τις «φωτιές» της σύντηξης πολλών εκατομμυρίων βαθμών;

Το μυστήριο της βροχής στον Ήλιο μπορεί επιτέλους να εξηγηθεί.

Αυτή η βροχή αποτελείται από υπερθερμασμένο πλάσμα και οι ερευνητές ίσως ανακάλυψαν το μυστικό της: τις ταχέως μεταβαλλόμενες ροές στοιχείων όπως ο σίδηρος, το πυρίτιο και το μαγνήσιο.

Σε μια ποιητική, επιστημονική ανατροπή, αυτά τα νέα ευρήματα προέρχονται από ερευνητές του Ινστιτούτου Αστρονομίας (IfA) στο Πανεπιστήμιο της Χαβάης, από την αλυσίδα των ηλιόλουστων, ηφαιστειακών νησιών που έχουν τα δικά τους ξεχωριστά μοτίβα βροχοπτώσεων .

Αλλά βρέχει όντως στον Ήλιο; Ναι, και όχι. Υπάρχουν κάποιες ομοιότητες με τη βροχή στη Γη, καθώς η στεμματική βροχή αποτελείται από δροσερές, πυκνές σταγόνες που πέφτουν από το στέμμα του Ήλιου , το εξωτερικό στρώμα της ατμόσφαιράς του, στην επιφάνειά του.

Ωστόσο, η βροχή στον Ήλιο αποτελείται από πλάσμα, ένα ηλεκτρικά φορτισμένο αέριο εκατομμυρίων βαθμών. Καθώς αυτή η στεμματική βροχή πέφτει, αποκαλύπτει μια άλλη γενικά αόρατη πτυχή του Ήλιου: τον μαγνητισμό. Δεδομένου ότι το πλάσμα είναι ηλεκτρικά φορτισμένο, ακολουθεί τα μαγνητικά πεδία και τους βρόχους του Ήλιου, σχηματίζοντας γιγάντια τόξα ροής καθώς πέφτει.

Τέτοια τόξα μπορούν να φτάσουν σε ύψος όσο πέντε Γαίες στοιβαγμένες η μία πάνω στην άλλη - καμία πληροφορία από τη NASA για κάτι περισσότερο.

Δεν γνωρίζουμε ακριβώς πώς σχηματίζεται αυτή η ηλιακή βροχή. Παρατηρείται συχνά μετά από βίαιες ηλιακές εκλάμψεις και οι πτώσεις έχουν συνδεθεί με την παρορμητική έγχυση θερμότητας που προκαλεί στεμματικούς βρόχους . Παρά την εντατική μελέτη, η στεμματική βροχή παραμένει μυστηριώδης και είναι δύσκολο να μοντελοποιηθεί ή να προβλεφθεί.

Τώρα, οι ερευνητές αποκαλύπτουν ότι αυτό θα μπορούσε να εξαρτάται από τις ροές υλικών που προκαλούνται από την άνιση κατανομή των στοιχείων μέσα στο στέμμα του Ήλιου . Αυτή η ανακάλυψη αντικρούει τις υποθέσεις που είχαν ενσωματωθεί σε προηγούμενες προσομοιώσεις της ηλιακής ατμόσφαιρας, ότι αυτές οι αφθονίες στοιχείων ήταν σχετικά σταθερές.

«Προς το παρόν, τα μοντέλα υποθέτουν ότι η κατανομή διαφόρων στοιχείων στο στέμμα είναι σταθερή σε όλο τον χώρο και τον χρόνο, κάτι που σαφώς δεν ισχύει», λέει ο Luke Benavitz, μεταπτυχιακός φοιτητής αστρονομίας στο IfA και ένας από τους συν-συγγραφείς της μελέτης.

Στις προσομοιώσεις τους, οι οποίες επέτρεψαν διακυμάνσεις στην κατανομή των στοιχείων στο στέμμα του Ήλιου, ο Benavitz και οι συνεργάτες του διαπίστωσαν ότι οι στεμματικές βροχές άρχισαν να συμπυκνώνονται μετά από μόλις 35 λεπτά, ενώ τα προηγούμενα μοντέλα απαιτούσαν ώρες ή ημέρες θέρμανσης για να εξηγήσουν τη στεμματικές βροχή.

«Είναι συναρπαστικό να βλέπουμε ότι όταν επιτρέπουμε σε στοιχεία όπως ο σίδηρος να αλλάζουν με την πάροδο του χρόνου, τα μοντέλα τελικά ταιριάζουν με αυτό που παρατηρούμε στην πραγματικότητα στον Ήλιο. Αυτό ζωντανεύει τη φυσική με έναν τρόπο που μοιάζει πραγματική», λέει ο Μπέναβιτζ.

Πιθανότατα εμπλέκονται και άλλοι μηχανισμοί , αλλά οι ερευνητές πιστεύουν ότι αυτές οι μεταβαλλόμενες αφθονίες στοιχείων επηρεάζουν την απώλεια ακτινοβολούμενης ενέργειας, όπου οι αιχμές στην ακτινοβολία προκαλούν κατακόρυφη πτώση της θερμοκρασίας στην κορυφή των στεμματικών βρόχων σε σύγκριση με άλλα σημεία της αύρας του Ήλιου. Αυτό απορροφά περισσότερο υλικό μέσω του βρόχου και πυροδοτεί ένα φαινόμενο ανεξέλεγκτης ψύξης, το οποίο έχει ως αποτέλεσμα τη στεμματική βροχή.

Οι μεταβαλλόμενες στοιχειακές αφθονίες «είναι κρίσιμες για την κατανόηση της ψύξης του πλάσματος στην ατμόσφαιρα του Ήλιου και, όπως έχουμε δείξει, μπορούν να προκαλέσουν άμεσα στεμματική βροχή», καταλήγει η ομάδα στην εργασία της .

«Αυτή η ανακάλυψη έχει σημασία επειδή μας βοηθά να κατανοήσουμε πώς λειτουργεί πραγματικά ο Ήλιος», προσθέτει ο Jeffrey Reep, αστρονόμος του IfA και συν-συγγραφέας της μελέτης.

Αυτή η μελέτη όχι μόνο αποκαλύπτει τις περιπλοκές της ηλιακής βροχής, ενός συχνά παρατηρούμενου αλλά αινιγματικού φαινομένου, αλλά υποδηλώνει επίσης ότι, κατ' επέκταση, η θέρμανση του στέμματος μπορεί να οφείλεται σε περισσότερα από όσα έχουμε εκτιμήσει.

«Ίσως χρειαστεί να επιστρέψουμε στο αρχικό στάδιο της θέρμανσης του στέμματος, επομένως υπάρχει πολλή νέα και συναρπαστική δουλειά που πρέπει να γίνει», λέει ο Reep.

Αυτή η έρευνα δημοσιεύεται στο The Astrophysical Journal .

Γεωδίφης με πληροφορίες από τη σελίδα sciencealert

https://www.sciencealert.com/the-mystery-of-rain-on-the-sun-can-finally-be-explained