Το 2006, μια από τις μεγαλύτερες ηλιακές εκλάμψεις που παρατηρήθηκαν εδώ και 30 χρόνια εξερράγη, κορεσμένες κάμερες ακτίνων Χ σε παρατηρητήρια που περιφέρονται γύρω από τη Γη. Το γεγονός της 5ης Δεκεμβρίου ήταν μια ισχυρή έκλαμψη ακτίνων Χ, καταγράφοντας το 'X9' στην κλίμακα των ισχυρών εκλάμψεων 'X-class'. Παρόλο που έχουν παρατηρηθεί φωτοβολίδες με βάρος X20+, το X9 είναι ένα σπάνιο γεγονός. Ωστόσο, αυτή η φωτοβολίδα του 2006 γίνεται γρήγορα γνωστή όχι μόνο για τα ενεργειακά της χαρακτηριστικά. Λίγο μετά την έκρηξη, οι ηλιακοί αστρονόμοι περίμεναν να δουν μια πλημμύρα διαπλανητικών ιόντων να εκτοξεύονται από τον Ήλιο. Ωστόσο, εντόπισαν κάτι άλλο. όχι μόνο ένα σωματίδιο που δεν περίμεναν, αλλά ασωματίδιο που δεν πρέπει να υπάρχει...
Όταν εκραγεί μια έκρηξη μεγέθους εκατό εκατομμυρίων πυρηνικών βομβών, δεν θα περιμένατε τίποτα να είναι άθικτο στο σημείο μηδέν, σωστά; Στην περίπτωση των ηλιακών εκλάμψεων, μια τεράστια ποσότητα μαγνητικής ενέργειας απελευθερώνεται μέσω μιας διαδικασίας γνωστής ως επανασύνδεσης, γρήγορης επιτάχυνσης και θέρμανσης του ηλιακού πλάσματος. Ανάλογα με τις συνθήκες, είναι δυνατές διαφορετικές ενέργειες ηλιακών εκλάμψεων, αλλά στην περίπτωση της έκλαμψης της 5ης Δεκεμβρίου 2006, το ηλιακό πλάσμα επιταχύνθηκε γρήγορα και βίαια, απελευθερώνοντας ακτινοβολία ακτίνων Χ. Στο σημείο της έκλαμψης, εντός της μαγνητικής ροής με κόμπους και στριμμένα, οι θερμοκρασίες του πλάσματος μπορεί να εκτοξευθούν στα 10-20 εκατομμύρια Kelvin (περιστασιακά, για τις μεγαλύτερες εκλάμψεις, 100 εκατομμύρια Kelvin). Σε αυτές τις συνθήκες τίποτα δεν μένει ανέπαφο. Οποιαδήποτε άτομα στην τοπική περιοχή απογυμνώνονται από τα ηλεκτρόνια τους, αφήνοντας μια ενεργειακή σούπα από ιονισμένα σωματίδια (όπως πρωτόνια και πυρήνες ηλίου) και ηλεκτρόνια.
Μπορείτε λοιπόν να φανταστείτε την έκπληξη μιας ομάδας ηλιακών φυσικών που χρησιμοποιούν δεδομένα από το δίδυμο διαστημόπλοιο Solar Terrestrial Relations Observatory (STEREO) σε τροχιά γύρω από τον Ήλιο (ένας μπροστά από την τροχιά της Γης και ένας πίσω), όταν εντόπισαν έναν πίδακακαθαρά ουδέτερα άτομα υδρογόνουπου πηγάζει από τη φωτοβολίδα.
'Εντοπίσαμε ένα ρεύμα εντελώς άθικτων ατόμων υδρογόνου που εκτοξεύονται από μια ηλιακή έκλαμψη κατηγορίας Χ», λέει ο Richard Mewaldt του Caltech. 'Τι έκπληξη! Αυτά τα άτομα θα μπορούσαν να μας λένε κάτι νέο για το τι συμβαίνει μέσα στις εκλάμψεις.
'Δεν υπήρχαν άλλα στοιχεία, ούτε καν ήλιο (το δεύτερο πιο άφθονο ατομικό είδος του ήλιου). Καθαρό υδρογόνο πέρασε από το διαστημόπλοιο για 90 ολόκληρα λεπτά.
Μετρά STEREO σωματίδια μετά την έκλαμψη (NASA)
Οι μετρήσεις των ραδιοεκπομπών έδειξαν ότι ένα ωστικό κύμα είχε δημιουργηθεί χαμηλά στην ηλιακή ατμόσφαιρα κατά τη διάρκεια της έκλαμψης, αποκαλύπτοντας την αλληλεπίδραση των εισερχόμενων ηλιακών ιόντων. Οι φυσικοί περίμεναν μια ώρα για τα εισερχόμενα ιόντα (ο χρόνος που υπολογίζεται για τα ιόντα να ταξιδέψουν από τον Ήλιο στο διαστημόπλοιο STEREO), αλλά αντ' αυτού έφτασε το ρεύμα των ουδέτερων ατόμων. Το ρεύμα του υδρογόνου διήρκεσε για 90 λεπτά και στη συνέχεια έμεινε σιωπηλό για 30 λεπτά μόνο για να πλημμυρίσουν τα αναμενόμενα ιόντα τους αισθητήρες όπως είχε προβλεφθεί.Με την πρώτη ματιά, το αδύνατο είχε επιτευχθεί. μια ηλιακή έκλαμψη είχε κατασκευάσει με κάποιο τρόπο, μετά τακτοποίησε το ουδέτερο υδρογόνο από τη σούπα του πλάσματος και το εκτόξευσε στο διάστημα. Αλλά αυτό δημιούργησε ένα πολύ περίπλοκο παζλ: ουδέτερο υδρογόνο, πολλά από αυτό, έχει ανιχνευθεί ως αποτέλεσμα μιας ηλιακής έκλαμψης, και όμως αυτά τα άτομαδεν μπορώυπάρχουν στο ακραίο περιβάλλον που περιβάλλει το σημείο της έκρηξης. Τι δίνει;
Στην πραγματικότητα, αυτά τα άτομα υδρογόνου δεν δημιουργήθηκαν στο εσωτερικό της έκλαμψης, σχηματίστηκαν μετά την έκρηξη καθώς τα προϊόντα από την έκρηξη διοχετεύονταν σπειροειδή στον διαπλανητικό χώρο.
'Πιστεύουμε ότι ξεκίνησαν το ταξίδι τους στη Γη σε κομμάτια, ως πρωτόνια και ηλεκτρόνια», είπε ο Mewaldt. 'Ωστόσο, πριν ξεφύγουν από την ατμόσφαιρα του ήλιου, μερικά από τα πρωτόνια ανακατέλαβαν ένα ηλεκτρόνιο, σχηματίζοντας άθικτα άτομα υδρογόνου. Τα άτομα έφυγαν από τον ήλιο σε μια γρήγορη, ευθεία βολή πριν μπορέσουν να διασπαστούν ξανά.
Ο λόγος για τον οποίο αυτά τα ουδέτερα άτομα εμφανίστηκαν στο STEREO πιο γρήγορα από το νέφος ιόντων είναι επειδή το ουδέτερο υδρογόνο δεν επηρεάστηκε (επιβραδύνθηκε) από το μαγνητικό πεδίο του Ήλιου. τα άτομα εκτοξεύτηκαν, σε ευθεία γραμμή, αντί να εκτρέπονται από μαγνητική ροή. Και πώς σχηματίστηκαν; Οι φυσικοί πιστεύουν ότι τα πρωτόνια «ανακατέλαβαν» τα ελεύθερα ηλεκτρόνια στο χώρο μεταξύ της έκλαμψης και του ανιχνευτή μέσω των γνωστών μηχανισμών ανασυνδυασμού ακτινοβολίας και ανταλλαγής φορτίου.
Τώρα, οι ηλιακοί φυσικοί θέλουν να επαναλάβουν αυτά τα ευρήματα για να δουν εάν αυτοί οι πίδακες υδρογόνου είναι ένα κοινό χαρακτηριστικό των ηλιακών εκλάμψεων…αλλά ίσως χρειαστεί να περιμένουν λίγο, ο Ήλιος εξακολουθεί να απολαμβάνει το ήσυχο ξόρκι του...
Πηγή: NASA