We wrześniu 2022 roku, podczas potężnego rozbłysku słonecznego, Parker Solar Probe wykonała historyczne pomiary. Urządzenie zarejestrowało bezpośrednie dowody rekoneksji magnetycznej w ekstremalnych warunkach korony słonecznej. Ten proces, polegający na przerywaniu i ponownym łączeniu linii pola magnetycznego w plazmie, uwalnia kolosalne ilości energii napędzającej najbardziej spektakularne zjawiska słoneczne.
Bezprecedensowe dane z wnętrza korony.
Największym zaskoczeniem dla naukowców okazał się czas trwania zjawiska. Rekoneksja utrzymywała się ponad dobę po szczycie rozbłysku, podczas gdy typowo proces ten zajmuje od kilku minut do godzin. Sonda zanurzyła się w warstwę prądu rekoneksyjnego, mierząc parametry plazmy w temperaturach przekraczających milion stopni Celsjusza, gdzie cząstki pędzą z prędkościami setek kilometrów na sekundę. Takie warunki są nieosiągalne w jakimkolwiek ziemskim laboratorium.
Czytaj także: Koreański eksperyment z plazmą zaskoczył. Czy to przełom dla fuzji jądrowej?
Kluczową rolę w interpretacji danych odegrała współpraca z europejską sondą Solar Orbiter. Połączenie bezpośrednich pomiarów Parkera z obrazowaniem i zdalnymi obserwacjami Solar Orbitera pozwoliło na kompleksową rekonstrukcję procesów. Zespół z Southwest Research Institute stworzył pierwszy pełny obraz rekoneksji w skali słonecznej, co stanowi milowy krok w fizyce plazmy.
Weryfikacja teorii sprzed 70 lat
Dane z misji potwierdziły modele teoretyczne rozwijane od lat 50. XX wieku. Parametry plazmy zmierzone przez sondę zgadzają się z symulacjami numerycznymi tworzonymi przez dekady. To pomost między przewidywaniami teoretyków a rzeczywistością kosmiczną, choć skala zjawiska w koronie słonecznej – gdzie procesy obejmują obszary wielkości planet – różni się zasadniczo od analogicznych zjawisk w ziemskiej magnetosferze.
Warto przypomnieć, że wcześniejsze potwierdzenia rekoneksji pochodziły z magnetosfery Ziemi dzięki misji Magnetospheric Multiscale. Parker wypełnił ostatnią lukę, łącząc te obserwacje z procesami na Słońcu. Zebrane dane posłużą jako wzorzec dla przyszłych modeli, szczególnie w badaniach transferu energii i przyspieszania cząstek w plazmach gwiazd czy czarnych dziur.
Praktyczne konsekwencje dla Ziemi
Dokładniejsze modelowanie rekoneksji może zrewolucjonizować prognozowanie niebezpiecznych zjawisk pogody kosmicznej, które zagrażają naszej infrastrukturze. Koronalne wyrzuty masy, czyli gigantyczne obłoki naładowanych cząstek, potrafią po 1-3 dniach dotrzeć do Ziemi, zakłócając GPS, łączność radiową, a nawet uszkadzając transformatory na powierzchni Ziemi. Lepsze przewidywanie takich zdarzeń staje się kluczowe w dobie rosnącej zależności od technologii satelitarnych.
Badacze skupiają się teraz na analizie towarzyszących procesów – turbulencji i fluktuacji pól magnetycznych. Choć optymizm jest uzasadniony, warto pamiętać, że modelowanie pogody kosmicznej wciąż pozostaje ogromnym wyzwaniem. Każdy krok naprzód w zrozumieniu Słońca to jednak cegiełka w budowaniu odporności systemów, od których zależy nasze codzienne funkcjonowanie.