Magnetiske tornadoer på Solen

Magnetiske tornadoer kan være den manglende biten til et av astrofysikkens lenge uløste problemer: oppvarmingen av den ytre atmosfæren til Solen og andre stjerner. Tre forskere fra Institutt for teoretisk astrofysikk er denne uken på forsiden av Nature for oppdagelsen.

Forsiden av utgaven av tidsskriftet Nature, 28. juni 2012.

Bilde: Nature Publishing Group.

11 000 magnetiske tornadoer

Flerfoldige magnetiske tornadoer over Solens overflate er oppdaget av en internasjonal forskningsgruppe som inneholder hele tre forskere fra Institutt for teoretisk astrofysikk. Sven Wedemeyer-Böhm er artikkelens førsteforfatter. – Vi anslår at det til enhver tid er så mange som 11 000 av disse snurrende objektene over Solens overflate, sier han. – Det at vi oppdager så mange av dem viser at det er først nå forskere utvikler de verktøyene som er nødvendige for å observere Solens overflate i så rikholdig detalj.

Dannelsen av tornadoene

Magnetiske tornadoer minner om tornadoer på Jorden på den måten at partikler tvinges inn i en spiralformet trakt som er smalest nede ved overflaten og som vider seg ut jo høyere opp i atmosfæren man kommer. Sol-tornadoene har imidlertid et magnetisk skjelett. Selv om de er små sammenlignet med størrelsen på hele Solen, har en slik tornado et like stort areal som hele Europa eller USA. Tornadoene på Solen dannes av roterende magnetiske feltstrukturer, som tvinger den ioniserte gassen på Solen inn i spiralbevegelser.

Ypperste observasjonsteknologi

Oppdagelsen har vært mulig gjennom kombinasjonen av ekstremt høyoppløselige observasjoner fra det svenske 1-m solteleskopet på La Palma i Kanariøyene og data fra NASAs romobservatorium Solar Dynamics Observatory (SDO). I tillegg har forskerne brukt avanserte tredimensjonale numeriske simuleringer av solatmosfæren.

Koronaoppvarmingsproblemet

Solens ytterste atmosfære, koronaen, har en temperatur på over en million grader, mens Solens overflate er relativt sett kjølig med sine 6000 grader. Hvordan den ytre solatmosfæren varmes opp til slike ekstreme temperaturer er et fundamentalt spørsmål i moderne astrofysikk.

– Vi har vist at de magnetiske tornadoene transporterer energi oppover bort fra Solens overflate og inn i koronaen, sier Wedemeyer-Böhm. – Tornadoene kan altså være et viktig steg mot å forstå koronaen.

Tre av forfatterne jobber ved ITA

Oppdagelsen av tornadoene publiseres denne uken som et «letter» i det prestisjetunge tidsskriftet Nature Journal of Physical Sciences, og saken pryder også forsiden på denne utgaven av tidsskriftet. Sven Wedemeyer-Böhm, Eamon Scullion og Luc Rouppe van der Voort er alle medforfattere på artikkelen og solforskere ved Institutt for teoretisk astrofysikk (ITA), Universitetet i Oslo.

SoltornadoIllustrasjon som viser en observert magnetisk tornado i solatmosfæren. Bakgrunnsbildet er tatt med NASAs Solar Dynamics Observatory, mens de lagvise bildene er tatt med det svenske 1-m solteleskopet på Kanariøyene. De blåaktige bildene viser vridingssignaturen til en magnetisk tornado. Bildet av Europa er tatt med for å vise størrelsen på tornadoen.

Bilde: Scullion & Wedemeyer-Böhm (2012); SDO/NASA

Stjerne-tornadoer

Det er ganske sannsynlig at magnetiske tornadoer også finnes på andre stjerner. De viktigste ingrediensene er, ifølge Wedemeyer-Böhm, magnetiske felt og strømvirvler ved overflaten. Disse er sannsynligvis til stede i rikt monn på de fleste stjerner.

– Den 28. juni er jeg på en workshop i Barcelona for å presentere de første simuleringene av kjølige stjerner. Det er magnetiske tornadoer i disse simuleringene, fortsetter han.

Av Sven Wedemeyer-Böhm og Anna Kathinka Dalland Evans
Publisert 27. juni 2012 20:05 - Sist endret 18. aug. 2016 15:11