Solar Orbiter vystopoval magnetický zvrat (switchback) ve slunečním větru až k jeho zdroji na Slunci

Evropská kosmická agentura (ESA) uvádí, že její sonda Solar Orbiter sledovala magnetický zvrat (anglicky switchback) – esovitý ohyb magnetického pole unášeného slunečním větrem – zpět až k místu, kde na Slunci vznikl. Výsledek pochází z článku, který vedl Jesse Coburn z CNRS/LPP ve Francii, s názvem „On the Coronal Origin of Magnetic Switchbacks in the Solar Wind“ („O koronálním původu magnetických zvratů ve slunečním větru“), jenž nyní vyšel v časopise Nature Astronomy. Podle ESA tým určil zdroj analýzou částic, které sonda uvnitř této struktury zaznamenala.

Sluneční vítr je neustálý výtok horkého, elektricky nabitého plynu neboli plazmatu, který s sebou táhne magnetické pole Slunce do Sluneční soustavy. Siločáry se cestou mohou kroutit, trhat nebo ohýbat zpět samy na sebe. Zvraty jsou jedním z takových útvarů: často byly zachyceny v blízkosti Slunce, ale jak vznikají, je stále předmětem debat. ESA připomíná, že v roce 2022 Solar Orbiter jeden z nich pozoroval z dálky a potvrdil esovitý tvar, který vědci předpověděli, ale nikdy přímo neviděli.

Tentokrát sonda proletěla přímo skrz zvrat. „Solar Orbiter proletěl velmi velkým zvratem,“ říká Coburn a vysvětluje, že to týmu umožnilo změřit vzácně pozorované částice nesoucí stopy jejich původu. V měřeních přístroje Solar Wind Analyser (SWA), pořízených v době, kdy se Solar Orbiter nacházel zhruba v polovině cesty mezi Zemí a Sluncem, vědci našli kombinaci nabitých částic kyslíku a uhlíku. ESA uvádí, že taková směs mohla vzniknout pouze v horkých magnetických smyčkách na povrchu Slunce.

Coburn popisuje dvě hlavní vysvětlení toho, jak zvraty, a s nimi i sluneční vítr, vznikají. Složení částic podporuje první z nich, výměnnou rekonexi (interchange reconnection): otevřené siločáry, podél nichž může materiál unikat do vesmíru, se setkávají s uzavřenými smyčkami, které se obloukem vracejí ke Slunci, a siločáry se přetrhnou a znovu propojí, takže plazma dříve uvězněné ve smyčce unikne. Konkurenční vysvětlení se opírá o vlny a turbulence. Spoluautorka Stephanie Yardley z Northumbria University ve Spojeném království říká, že tým vidí i jejich známky, ale pravděpodobně až poté, co se zvrat vzdálí od Slunce. Podle jejího názoru se uplatňují oba procesy a „prostě působí v různých fázích života zvratu“.

Kromě dat o částicích získaných in situ tým zkoumal snímky slunečního disku a modeloval magnetická pole Slunce a okolního prostoru. ESA uvádí, že vědci vytvořili nový model, aby zjistili, odkud plazma pocházelo, a propojili měření sondy Solar Orbiter s daty observatoře Solar Dynamics Observatory agentury NASA, aby určili zdrojovou oblast. Podle ESA práce také ukazuje, že atmosféra Slunce zanechává na částicích slunečního větru svou stopu, což by vědcům mohlo umožnit rekonstruovat historii plazmatu měřeného daleko od Slunce.