Soludbrud får Solen til at synge
Det har hidtil været en gåde for forskerne hvad der får Solens overflade til at skælve. Men nu har en dansk ph.d.-studerende i astrofysik fundet forklaringen. Opdagelsen er det største gennembrud i solforskningen i årevis.

Solens lyde opstår, når soludbrud hamrer gennem Solens overflade og slynger enorme mængder plasma tusindvis af kilometer ud i rummet.

Solens lyde opstår, når soludbrud hamrer gennem Solens overflade og slynger enorme mængder plasma tusindvis af kilometer ud i rummet.

Solen synger. Normalt udsender den en konstant brummen pga. turbulens i dens indre, men ind i mellem glider Solen op i falset.

Det har længe været en gåde for forskerne hvad det er, der skaber den skingre lyd, men nu har en dansk ph.d.-studerende i astronomi Christoffer Karoff fra Astronomisk Institut på Aarhus Universitet, fundet svaret:

Lyden opstår, når soludbrud hamrer gennem Solens overflade og slynger enorme mængder plasma tusindvis af kilometer ud i rummet.

»Opdagelsen giver os en langt bedre forståelse af, hvad der foregår i Solen og i andre stjerner. Derudover gør den det muligt for os at på længere sigt at kunne forudsige hvornår de næste soludbrud vil ske - og det er vigtigt, for soludbrud smadrer jævnligt vores rumstationer, satellitter og kraftværker,« siger Christoffer Karoff til videnskab.dk.

Kulminationen på ti års jagt

Astronomerne har studeret lydbølgerne fra Solen lige siden 1970'erne.

I de første 20 år havde astronomerne kun fokus på Solens konstante rumlende bas, som de dog hurtigt fandt en forklaring på.

Den vedvarende rumlen skyldes turbulens i Solens øverste atmosfærelag - det opstår, fordi varme gaser fra Solens indre stiger op mod overfladen, hvor de afkøles. Herefter synker de ned igen, og bevægelsen får Solens overflade til at hæve og sænke sig som en gryde med kogende havregrød.

For ti år siden opdagede astronomerne så, at Solen også udsendte lydbølger med betydeligt højere frekvens - altså en højere og mere gennemtrængende tone. Men der var ikke skyggen af denne lyd i astronomernes modeller.

Lyden kan ikke komme ud

Det har fået astronomerne op af stolene, for de kan ikke bruge en teoretisk solmodel til ret meget, hvis ikke den kan beskrive det, de kan observere i virkeligheden.

De sidste ti år har de derfor jagtet kilden til det mystiske fænomen, og det er den, som Christoffer Karoff nu har fundet:

Den højre skingren er lyden fra et solskælv, som opstår i sekunderne efter et soludbrud. Soludbruddet skyder chokbølger hen over Solens overflade, væk fra udbruddet.

»Jeg blev så glad, følelsen er ubeskrivelig. Det er det største gennembrud inden for solforskningen i årevis" - Christoffer Karoff

Chokbølgerne udbreder sig på Solens overflade som ringe i vandet. Chokbølgerne får solens overflade til at skælve, og det er denne skælven som producerer den høje, skingre lyd. Skælvenes lyd er fanget i Solen, da den ikke kan bevæge sig igennem lufttomt rum, men kan måles som små ændringer i Solens temperatur og lysstyrke.

Det er netop målinger af Solens lysstyrke som Christoffer Karoff har brugt til at studere skælvene med. Disse målinger er fortaget med NASA's og ESA's SOHO-satellit gennem de sidste 10 år.

»Normalt udsender Solen en lyd, som kan sammenlignes med den svage rumlen, man hører, når tusindvis af sandkorn rammer en gigantisk klokke ude i ørkenen. Det signal, vi har udforsket, svarer til den skarpe lyd, der opstår, når man slår hårdt på klokken med en hammer. Og nu er det lykkedes os at finde hammeren, nemlig soludbruddene,« siger Christoffer Karoff.

Også den anden vej rundt

Fakta

VIDSTE DU

Samme fænomen er kendt på Jorden. Jordskælv sender chokbølger gennem Jorden, der lyder som en dyb ringen i geologernes lytteudstyr. Således kunne forskerne høre Jorden ringe i ugevis efter sumatra-jordskælvet i 2004. Geologerne bruger svingningerne til at kortlægge Jordens indre med, og nu vil astronomerne bruge samme finte på Solen.

Koblingen mellem soludbrud og solskælv er en vigtig brik i forståelsen af Solen. Og jo mere de ved om Solen, des bedre indblik har de også i, hvad der sker i andre stjerner. Derfor har gennembruddet også vakt stor glæde hos verdens mest anerkendte solforskere.

En af eksperterne sidder også på Aarhus Universitet.

»Resultaterne er den første klare indikation af at solskælv der omfatter hele Solen kan sættes i gang af eksplosive fænomener på soloverfladen. Det kan give vigtig viden om egenskaber ved Solens svingninger og ikke mindst om soludbrud. Muligheden for tilsvarende studier af andre stjerner, f.eks. med Kepler-missionen, er et særdeles spændende perspektiv,« siger professor Jørgen Christensen-Dalsgaard fra Astronomisk Institut, Aarhus Universitet.

Men ikke nok med det.

Christoffer Karoff ser frem til at hans opdagelse om få år vil kunne bruges til at give os bedre vejrudsigter for Solen.

Forskerne kan altså bruge studier af de skingre toner i Solen til at forudsige, hvornår de næste soludbrud vil opstå.

»Præcise forvarsler af soludbruddene giver os en chance for at beskytte alt elektronisk udstyr, så det ikke sætter ud under et soludbrud. De kan forhindre at samfundets infrastruktur bryder sammen,« siger Christoffer Karoff.

Om ph.d.-projektet

Christoffer Karoff er ph.d.-studerende under lektor Hans Kjeldsen, ligeledes fra Astronomisk Institut, Århus Universitet. Begge er forfattere på den artikel, som offentliggøres i Astrophysical Journal den 1. maj. Deres resultater er dog allerede blevet beskrevet i Nature og har allerede været verden rundt i bl.a. Scientific American og på Space.com.

Videnskab.dk Podcast

Lyt til vores seneste podcast herunder eller via en podcast-app på din smartphone.

Danske corona-tal

Videnskab.dk går i dybden med den seneste corona-forskning. Læs vores artikler i temaet her.

Hver dag opdaterer vi også de seneste tal.

Dyk ned i grafer om udviklingen i antal smittede, indlagte og døde i Danmark og alle andre lande.

Ny video fra Tjek

Tjek er en YouTube-kanal om videnskab, klima og sundhed henvendt til unge.

Indholdet på kanalen bliver produceret af Videnskab.dk's Center for Faglig Formidling med samme journalistiske arbejdsgange, som bliver anvendt på Videnskab.dk.


Ugens videnskabsbillede

Se flere forskningsfotos på Instagram, og læs om det anderledes Danmarkskort og flere tal om arealet her.