Magnetiske tornadoar på Solen

Magnetiske tornadoar kan vera den manglande biten til eit av astrofysikkens lenge uløyste problem: oppvarminga av den ytre atmosfæren til Solen og andre stjerner. Tre forskarar frå Institutt for teoretisk astrofysikk er denne veka på framsida av Nature for oppdaginga.

Framsida av utgåva av tidsskriftet Nature som viser tornadoar på sola

Framsida av utgåva av tidsskriftet Nature, 28. juni 2012. Bilde: Nature Publishing Group.

11 000 magnetiske tornadoar

Fleirfaldige magnetiske tornadoar over Solens overflate er oppdaga av ei internasjonal forskingsgruppe som inneheld heile tre forskarar frå Institutt for teoretisk astrofysikk. Sven Wedemeyer-Böhm er førsteforfattaren til artikkelen. – Me anslår at det til kvar tid er så mange som 11 000 av desse snurrande objekta over Solens overflate, seier han. – Det at me oppdagar så mange av dei viser at det er først no forskarar utviklar dei verktøya som er nødvendige for å observera Solens overflate i så rikhaldig detalj.

Danninga av tornadoane

Magnetiske tornadoar minner om tornadoar på Jorden på den måten at partiklar blir tvinga inn i ei spiralforma trakt som er smalast nede ved overflata og som vidar seg ut jo høgare opp i atmosfæren ein kjem. Sol-tornadoane har likevel eit magnetisk skjelett. Sjølv om dei er små samanlikna med storleiken på heile Solen, har ein slik tornado eit like stort areal som heile Europa eller USA. Tornadoane på Solen blir danna av roterande magnetiske feltstrukturar, som tvingar den ioniserte gassen på Solen inn i spiralrørsler.

Ypparste observasjonsteknologi

Oppdaginga har vore mogleg gjennom kombinasjonen av ekstremt høgopplauslege observasjonar frå det svenske 1-m solteleskopet på La Palma i Kanariøyane og data frå NASAs romobservatorium Solar Dynamics Observatory (SDO).

I tillegg har forskarane brukt avanserte tredimensjonale numeriske simuleringar av solatmosfæren.

Koronaoppvarmingsproblemet

Den ytste atmosfæren til sola, koronaen, har ein temperatur på over ein million grader, medan Solens overflate er relativt sett kjølig med dei 6000 gradene sine. Korleis den ytre solatmosfæren blir varma opp til slike ekstreme temperaturar er eit fundamentalt spørsmål i moderne astrofysikk.

– Me har vist at dei magnetiske tornadoane transporterer energi oppover bort frå Solens overflate og inn i koronaen, seier Wedemeyer-Böhm. – Tornadoane kan altså vera eit viktig steg mot å forstå koronaen.

Tre av forfattarane jobbar ved ITA

Oppdaginga av tornadoane blir publisert denne veka som eit «lettar» i det prestisjetunge tidsskriftet Nature Journal of Physical Sciences, og saka prydar også framsida på denne utgåva av tidsskriftet. Sven Wedemeyer-Böhm, Eamon Scullion og Luc Rouppe van der Voort er alle medforfattarar på artikkelen og solforskarar ved Institutt for teoretisk astrofysikk (ITA), Universitetet i Oslo.

Soltornado

Illustrasjon som viser ein observert magnetisk tornado i solatmosfæren. Bakgrunnsbiletet er teke med NASAs Solar Dynamics Observatory, medan dei lagvise bileta er tekne med det svenske 1-m solteleskopet på Kanariøyane. Dei blåaktige bileta viser vridingssignaturen til ein magnetisk tornado. Biletet av Europa er teke med for å visa storleiken på tornadoen. Bilete: Scullion & Wedemeyer-Böhm (2012); SDO/NASA

Stjerne-tornadoar

Det er ganske sannsynleg at magnetiske tornadoar også finst på andre stjerner. Dei viktigaste ingrediensane er, ifølgje Wedemeyer-Böhm, magnetiske felt og straumkvervlar ved overflata. Desse er sannsynlegvis til stades i rik monn på dei fleste stjerner.

– Den 28. juni er eg på ein workshop i Barcelona for å presentera dei første simuleringane av kjølige stjerner. Det er magnetiske tornadoar i desse simuleringane, seier han.

Av Sven Wedemeyer-Böhm og Anna Kathinka Dalland Evans
Publisert 27. juni 2012 20:05 - Sist endret 15. feb. 2023 17:14