Išspręsta paslaptingų Saulės „širdies plakimo“ signalų mįslė

Ištyrę neįprastą 2017 m. Saulės išsiveržimą, mokslininkai mano, kad nustatė tikėtiną paslaptingų į širdies plakimą panašių signalų, kuriuos Saulė skleidžia per Saulės žybsnius, kilmę, rašo portalas livescience.com.

Mokslininkai pagaliau nustatė, iš kur gali kilti paslaptingi į širdies plakimą panašūs signalai, kuriuos Saulė skleidžia per žybsnius. Naujajame tyrime teigiama, kad šios išvados gali padėti mums daugiau sužinoti apie tai, kaip kyla potencialiai žalingos Saulės audros.

Saulės radijo pliūpsniai – tai elektromagnetinės spinduliuotės srautai, kuriuos daugiausia sudaro radijo bangos, taip pat mikrobangos, ultravioletinė spinduliuotė ir rentgeno spinduliai, kurie Saulės žybsnių metu kartu su įkaitusios plazmos čiurkšlėmis, vadinamaisiais vainikinės masės išsiveržimais (angl. coronal mass ejection, CME), išlekia į kosmosą.

Saulės radijo pliūpsniai, taip pat kai kurie žvaigždžių radijo pliūpsniai iš tolimų žvaigždžių kartais turi reguliariai pasikartojančius modelius, vadinamus kvaziperiodinėmis pulsacijomis (QPP). Šie modeliai – tai trumpi spinduliuotės srauto pertrūkiai, kurie, žvelgiant į grafiką, sukuria įdubas ir viršūnes, panašiai kaip elektrokardiograma (EKG arba EKG) – širdies elektrinių signalų įrašas.

„Šie dūžių modeliai yra svarbūs siekiant suprasti, kaip Saulės atmosferoje išsiskiria ir išsisklaido energija šių neįtikėtinai galingų sprogimų metu“, – pareiškime sakė Sijie Yu, Naujojo Džersio technologijos instituto (NJIT) Saulės radioastronomas ir vienas iš tyrimo autorių. „Tačiau šių pasikartojančių modelių kilmė ilgą laiką buvo paslaptis ir mokslininkų diskusijų šaltinis“, – pridėjo S. Yu.

2022 m. gruodžio 12 d. žurnale „Nature Communications“ paskelbtame tyrime S. Yu su kolegomis analizavo širdies plakimo signalą, esantį vidutinio dydžio C klasės žybsnyje, kuris 2017 m. liepos 13 d. nepavojingai išsiveržė iš Saulės. (Saulės žybsnių klasės yra A, B, C, M ir X, o kiekviena klasė yra bent 10 kartų galingesnė už ankstesnę).

Išanalizavusi duomenis, surinktus NJIT išplėstinio Owenso slėnio saulės spindulių masyvo (EOVSA) Kalifornijoje ir NASA Saulės dinamikos observatorijos, komanda aptiko antrinį širdies plakimo signalą. „Netikėtas“ antrasis signalas, kuris atrodė susijęs su pirminiu signalu, leido tyrėjams tiksliai nustatyti, kas vyksta Saulės žybsnių metu, kad sužadintų porą signalų, aiškino S. Yu.

Signalų atsekimas

Saulės žybsniai įvyksta, kai Saulės magnetinio lauko linijos susipainioja, o paskui vėl sugrįžta į savo vietas tarsi guma. Šis procesas išlaisvina milžinišką energijos kiekį ir verčia įkaitusių jonizuotų dujų, arba plazmos, kilpas ir spinduliuotę į kosmosą, rašo portalas.

Greitai judanti plazma sukuria srovę, arba įkrautų dalelių srautą, kuris plonu lakštu vertikaliai teka plazmos kilpos centru. Manoma, kad šių „srovės lakštų“ sutrikimai yra QPP signalų „dūžių“ šaltinis. Tačiau iki šiol niekas nežinojo, kas sukelia šiuos sutrikimus.

Pagrindinis 2017 m. Saulės žybsnio metu užfiksuotas širdies plakimo signalas, kuris kartojosi kas 10-20 sekundžių. Tačiau antrinis signalas, kuris buvo silpnesnis už pagrindinį signalą ir kartojosi kas 30-60 sekundžių.

Remdamasi EOVSA surinktais duomenimis, komanda nustatė, kad, nepaisant skirtingo periodiškumo, abu širdies dūžius greičiausiai sukėlė tas pats veiksnys: burbulinės struktūros, vadinamos „magnetinėmis salomis“, kurios periodiškai juda saulės pliūpsnio link.

Periodiškas į burbulus panašių struktūrų judėjimas lemia pakartotinį didelės energijos elektronų gamybą, dėl ko atsiranda įvairių tipų spinduliuotės.

Anot mokslininkų, šios struktūros gali turėti įtakos tam, kiek energijos išsiskiria saulės pliūpsnio metu, ir tai leis mums geriau suprasti galingiausių mūsų Saulės sistemos sprogimų prigimtį.