Temperatura Soarelui, care atinge în jur de 15 milioane de grade Celsius în miezul său, scade constant odată cu distanța față de miez, scăzând până la 6000°C la „suprafață”. În mod logic, ar trebui, prin urmare, să continue să scadă în atmosferă. În schimb, aceasta crește până la aproximativ 10.000°C în cromosferă și depășește un milion de grade Celsius în coroană. Așadar, ce sursă de energie poate încălzi atmosfera și o poate menține la temperaturi atât de ridicate? Timp de aproximativ un secol, această întrebare i-a nedumerit pe astrofizicieni, cu atât mai mult cu cât se referă la originea vântului solar care afectează Pământul.
Deși nu existau prea multe îndoieli că o parte din energia din interiorul Soarelui ajunge în straturile sale exterioare, mecanismul exact a rămas un mister. Cercetătorii s-au concentrat asupra câmpului magnetic la scară mică, care, cu excepția petelor solare, are un aspect de „sare și piper”.
Utilizând modele numerice puternice rulate pe calculatoare de la Centre de Physique Théorique (CNRS/École Polytechnique) și GENCI de la IDRIS-CNRS, echipa a efectuat o simulare timp de mai multe ore, bazată pe un model alcătuit din mai multe straturi, unul în interiorul Soarelui și celelalte în atmosfera sa. Cercetătorii au observat că stratul subțire de sub suprafața Soarelui se comportă de fapt mai degrabă ca o cratiță de mică adâncime care conține plasmă în fierbere, încălzită de jos și care formează „bule” asociate cu granule. Această supă de plasmă în fierbere generează un proces dinamovist care amplifică și menține câmpul magnetic. Pe măsură ce câmpul iese de la suprafață, acesta capătă un aspect de sare și piper, formând concentrații numite „mezospoturi”, care sunt mai mari, mai puține la număr și mai persistente, toate acestea fiind în concordanță cu observațiile.
Cercetătorii au descoperit, de asemenea, că în jurul mezospoturilor solare apare o structură asemănătoare unei păduri de mangrove: „rădăcini cromosferice” încâlcite se scufundă în spațiile dintre granule, înconjurând „trunchiuri de arbori magnetici” care se ridică spre coroană și sunt asociate cu câmpul magnetic la scară mai mare.
Calculele cercetătorilor arată că, în cromosferă, încălzirea atmosferei rezultă din multiplele microerupții ale rădăcinilor de mangrove care transportă curent electric intens, în ritm cu ‘bulele’ din plasma în fierbere. Ei au descoperit, de asemenea, că evenimente eruptive mai mari, dar mai puțin numeroase, au loc în vecinătatea mezospoturilor, deși acestea nu sunt capabile să încălzească coroana superioară la o scară mai mare.
Acest proces eruptiv generează unde ‘magnetice’ de-a lungul trunchiurilor de copaci, mai degrabă ca sunetul care călătorește de-a lungul unei corzi ciupite. Aceste unde transportă apoi energie către coroana superioară, care se încălzește prin disiparea lor progresivă. Calculele oamenilor de știință arată, de asemenea, că, pe măsură ce materia ejectată cade înapoi spre suprafață, aceasta formează tornade, care au fost efectiv observate. De asemenea, se produc jeturi subțiri de plasmă în apropierea trunchiurilor de copaci, care sunt asociate cu spiculețele descoperite recent. Toate aceste fenomene, care au fost constatate individual, dar care nu au fost explicate, alcătuiesc diverse canale de energie produse de plasma în fierbere, mai degrabă decât sursa unică postulată până acum.
Cercetătorii au constatat că fluxurile de energie ale mecanismelor lor corespund celor cerute de toate studiile pentru a menține temperatura plasmei din atmosfera solară, și anume 4.500 W/m2 în cromosferă și 300 W/m2 în coroană.
Note:
1 Liniile câmpului magnetic sunt structurate ca niște rădăcini și ramuri.
2 Plasma, numită adesea a patra stare a materiei, reprezintă aici un fluid conducător electric.
3 Spicul: un jet subțire de materie care iese din cromosferă și intră în coroană.
.