Saulės žybsniai yra bene energingiausi reiškiniai Saulės sistemoje. Magnetinio lauko persijungimai Saulės vainike išlaisvina milžiniškus energijos kiekius ir įkaitina plazmą iki dešimčių milijonų kelvinų.
Įprastai buvo manoma, kad žybsnių metu jonai ir elektronai įkaitinami iki panašių temperatūrų. Tačiau šis paaiškinimas neišsprendžia vienos svarbiausių žybsnių spektroskopijos mįslių – kodėl spektro linijos yra gerokai platesnės, nei turėtų būti pagal stebimas temperatūras. Spektro linijos plotį lemia ją skleidžiančių dalelių judėjimo greitis, taigi jis turi būti aukštesnis, nei apskaičiuojamas pagal numanomą temperatūrą. Tokį neatitikimą buvo bandoma aiškinti turbulentišku plazmos judėjimu, bet ir šis paaiškinimas turėjo trūkumų.
Asociatyvi „Pixabay“ nuotr.
Dabar mokslininkai pasiūlė alternatyvų paaiškinimą, pagal kurį jonų temperatūros žybsnių metu gali būti keliskart aukštesnės nei elektronų. Tyrėjai išnagrinėjo spektrinių linijų Doplerio platėjimo duomenis ir palygino juos su universaliais jonų bei elektronų temperatūrų kitimo dėsningumais, pastebėtais magnetinio persijungimo metu Saulės vėjyje, Žemės magnetosferoje, laboratorinių eksperimentų metu bei skaitmeniniuose modeliuose.
Taip pat jie apskaičiavo, kiek laiko užtrunka jonams ir elektronams pasiekti šiluminę pusiausvyrą po persijungimo, virš žybsnio kilpų esančiuose regionuose. Paaiškėjo, kad šiluminė pusiausvyra nusistovi daug lėčiau, nei iki šiol manyta remiantis rentgeno spindulių stebėjimais. Taigi jonų temperatūra gali siekti 60 milijonų kelvinų ar net daugiau – apie 6,5 karto viršyti elektronų temperatūrą. Tokios aukštos jonų temperatūros galėtų paaiškinti didžiąją dalį spektrinių linijų platėjimo.
Šis atradimas gali iš esmės keisti supratimą apie žybsnių fizikos procesus ir Saulės plazmos elgesį ekstremalių reiškinių metu.
Tyrimo rezultatai publikuojami „The Astrophysical Journal Letters“.
