Ingen kan påstå, at temperaturerne er behagelige i den flammende grød på overfladen af vores stjerne.
Alligevel er de cirka 6.000 grader dernede bare peanuts i forhold til den vanvittige hede længere ude, i den såkaldte korona. Her kommer temperaturen op på en million varmegrader. Men hvordan kan dette ske?
Hvordan kan temperaturen først synke til cirka 4.000 grader lige over soloverfladen, så stige jævnt ud over kromosfæren, før alt pludseligt eksploderer i et varmeinferno, der hvor koronaen begynder?
»Dette har forskerne slidt med at forklare i mange år,« fortæller Sven Wedemeyer-Böhm fra Universitetet i Oslo til forskning.no. Han er en af forskerne, som nu har formået at finde en vigtig del af forklaringen på fænomenet: Enorme, magnetiske tornadoer.
Solens fotosfære ikke opvarmet af gas
Forskernes observationer og datamodeller peger mod, at hvirvelstrømme i fotosfæren – Solens lysende overflade – er ophav til op til 5.500 kilometer brede magnetiske tornadotragte, som vrider sig opover, igennem koronaens kromosfære.
Disse magnetiske hvirvler suger gas med sig fra soloverfladen. Det er faktisk gassen, der gør, at forskerne har kunnet observere de enorme tornadoer. Men det er ikke gassen, der sørger for den voldsomme opvarmning af koronaen, forklarer Sven Wedemeyer-Böhm.
»Det er ikke sådan, at varme bliver transporteret opover til koronaen i form af en strøm af varm gas. I stedet genererer rotationen magnetiske bølger, som forflytter sig langs strukturen op til koronaen.«
Observationer og datamodeller
Magnetiske bølger er en form for energi, som kan omdannes til varme under de rette forhold. Men en sådan omformning sker ikke så nemt. Dermed kan bølgerne suse igennem køligere lag af solatmosfæren uden at varme dem op.
Først i koronaen forvandles de magnetiske bølger til varme.
»Vi ved endnu ikke helt, hvordan dette foregår; den eksakte proces er et af de tilbagestående mysterier,« sige Sven Wedemeyer-Böhm. »Men vi er ganske sikre på, at det er det, der sker.«
»Vi har direkte observationer af hvirvlerne i Solens atmosfære. Oveni har vi lavet nogle meget avancerede datamodeller, som viser sig at stemme vældigt godt overens med observationerne.«
Vigtig brik i forståelsen af stjerner
I løbet af en 55 minutter lang observation af Solen 8. maj 2011, registrerede forskerne 14 hvirvler på en bestemt del af soloverfladen. Antageligt snurrer der til enhver tid mindst 10.000 tornadoer på hele Solen, skriver de i tidsskriftet Nature.
Modellerne viser, at tornadoerne tilsammen kan levere et grundniveau af energi, som skal til for at holde koronaer oppe på 1.000.000 grader.
»Vi har fundet en vigtig brik i puslespillet,« siger Sven Wedemeyer-Böhm.
»Sandsynligvis gælder sammenhængen også for andre stjerner. Jeg har selv arbejdet med lidt koldere stjerne, og efter at vi gjorde dette fund på Solen, måtte jeg kigge lidt efter hvirvler der også. Og de findes!«
Men forskerne er endnu kun i startfasen af forskningen i hvirvelstrømme på Solen.
»Vi har ikke løst hele problemet. Der er nok andre, mere voldsomme opvarmningsprocesser med i spillet også,« siger Sven Wedemeyer-Böhm og konkluderer:
»Vi er ikke helt i mål endnu!«
© forskning.no Oversættelse: Julie M. Ingemansson
Visualisering af de avancerede simuleringer af hvirvlerne på Solen. (Wedemeyer-Böhm et al (2012))
En forenklet figur over temperaturerne i Solens atmosfære. På Solens overflade – fotosfæren – er der cirka 6.000 varmegrader, mens temperaturen helt oppe i koronaen er 1.000.000 grader. (Illustration: Per Byhring)
De magnetiske tornadoer vises som hvirvler i kromosfæren på Solen. (Foto: Scullion, Wedemeyer-Böhm et al.)
Illustration af en magnetisk tornado i solatmosfæren, med kort af Europa for at antyde størrelsen. (Illustration: Scullion & Wedemeyer-Böhm (2012). Baggrundsbillede: NASA)
