Ca și Pământul, Soarele are probabil vârtejuri polare turbionare, conform unei noi cercetări conduse de Centrul Național pentru Cercetări Atmosferice al Fundației Naționale pentru Știință din SUA (NSF NCAR). Dar, spre deosebire de Pământ, formarea și evoluția acestor vârtejuri sunt determinate de câmpurile magnetice.
Descoperirile, publicate în Proceedings of the National Academy of Sciences, au implicații pentru înțelegerea noastră de bază a magnetismului soarelui și a ciclului solar, ceea ce ar putea, la rândul său, să ne îmbunătățească capacitatea de a prezice vremea spațială perturbatoare.
Noua cercetare conturează, de asemenea, o imagine a ceea ce ne-am putea aștepta să vedem la polii solari în timpul viitoarelor misiuni către soare și oferă informații care ar putea fi utile în planificarea calendarului unor astfel de misiuni.
„Nimeni nu poate spune cu certitudine ce se întâmplă la polii solari”, a declarat Mausumi Dikpati, cercetător principal NSF NCAR, care a condus noul studiu. „Dar această nouă cercetare ne oferă o privire interesantă asupra a ceea ce ne-am putea aștepta să găsim atunci când vom fi capabili, pentru prima dată, să observăm polii solari.”
În simulări, un inel strâns de vortexuri polare se formează la aproximativ 55 de grade latitudine, echivalentul cercului arctic al Pământului. După formare, vârtejurile se îndreaptă spre poli într-un inel care se strânge, pierzând vârtejuri pe măsură ce cercul se închide, lăsând în cele din urmă doar o pereche de vârtejuri direct lipite de poli, înainte ca acestea să dispară cu totul la maximul solar.
Pe Pământ, la înălțime în atmosferă în jurul polilor nordic și sudic. Atunci când aceste vârtejuri sunt stabile, ele mențin aerul rece blocat la poli, dar atunci când slăbesc și devin instabile, permit aerului rece să se infiltreze spre ecuator, provocând izbucniri de aer rece la latitudinile medii.
„Nimeni nu poate spune cu certitudine ce se întâmplă la polii solari”
Misiunea Juno a NASA a furnizat imagini uluitoare ale vârtejurilor polare de pe Jupiter, care arată opt vârtejuri bine strânse în jurul polului nord al gigantului gazos și cinci în jurul polului sud. Vârtejurile polare de pe Saturn, observate de sonda Cassini a NASA, au formă hexagonală la polul nordic și mai mult circulară în sud. Aceste diferențe oferă oamenilor de știință indicii cu privire la alcătuirea și dinamica atmosferei fiecărei planete.
Vârtejurile polare au fost observate și pe Marte, Venus, Uranus, Neptun și Titan, luna lui Saturn, astfel încât, într-un fel, faptul că soarele ar avea astfel de caracteristici poate fi evident. Dar soarele este, de asemenea, fundamental diferit de planetele și lunile care posedă atmosfere: plasma „fluidă” care înconjoară soarele este magnetică.
Modul în care acest magnetism ar putea influența formarea și evoluția vortexurilor polare solare este un mister, deoarece omenirea nu a trimis niciodată în spațiu o misiune care să poată observa polii soarelui.
Deoarece nu am observat niciodată polii soarelui, echipa științifică s-a bazat pe modele computerizate pentru a umple golurile cu privire la cum ar putea . Ei au descoperit că este probabil ca soarele să aibă într-adevăr un model unic de vortexuri polare care evoluează pe măsură ce ciclul solar se desfășoară și depinde de intensitatea unui anumit ciclu.
În simulări, un inel strâns de vortexuri polare se formează la aproximativ 55 de grade latitudine – echivalentul cercului arctic al Pământului.
Vârtejurile polare au fost observate și pe Marte, Venus, Uranus, Neptun și Titan
La maximul fiecărui ciclu solar, câmpul magnetic dispare și este înlocuit cu un câmp magnetic de polaritate opusă. Această răsturnare este precedată de o „cursă spre poli”, când câmpul de polaritate opusă începe să se deplaseze de la aproximativ 55 de grade latitudine spre poli.
După formare, vârtejurile se îndreaptă spre poli într-un inel care se strânge, pierzând vârtejuri pe măsură ce cercul se închide, lăsând în cele din urmă doar o pereche de vârtejuri direct lipite de poli înainte de a dispărea complet la maximul solar. Numărul de vârtejuri formate și configurația lor pe măsură ce se îndreaptă spre poli se modifică în funcție de intensitatea ciclului solar.
Aceste simulări oferă o piesă lipsă în puzzle-ul privind modul în care câmpul magnetic al soarelui se comportă în apropierea polilor și pot ajuta la răspunsul la unele întrebări fundamentale privind ciclurile solare, scrie Phys.org.
Simulările oferă, de asemenea, informații care pot fi utilizate pentru planificarea viitoarelor misiuni de observare a soarelui. Și anume, rezultatele indică faptul că o anumită formă de vortexuri polare ar trebui să poată fi observată în toate părțile ciclului solar, cu excepția perioadei de maxim solar.