Ναι, όσο παράδοξο κι αν ακούγεται, βρέχει πάνω στον Ήλιο. Και τώρα, επιστήμονες από το University of Hawaii at Mānoa κατάφεραν να εξηγήσουν επιτέλους γιατί συμβαίνει αυτό το εντυπωσιακό φαινόμενο.
Η ανακάλυψη, που δημοσιεύτηκε στο Astrophysical Journal, ανατρέπει δεκαετίες επιστημονικών παραδοχώνγια τη δομή και τη συμπεριφορά της ηλιακής ατμόσφαιρας, ανοίγοντας τον δρόμο για πιο ακριβείς προβλέψεις των διαστημικών καιρικών φαινομένων που επηρεάζουν και τη Γη.
Η «βροχή» του Ήλιου: Ένα εντυπωσιακό φαινόμενο
Η λεγόμενη ηλιακή βροχή (solar rain) δεν έχει καμία σχέση με το νερό που γνωρίζουμε στη Γη. Σχηματίζεται στην κορόνα του Ήλιου, την εξωτερική και εξαιρετικά θερμή στιβάδα της ατμόσφαιράς του, η οποία αποτελείται από πλάσμα, δηλαδή ιονισμένο αέριο.
Κατά τη διάρκεια ηλιακών εκρήξεων (solar flares), τεράστιες ποσότητες ενέργειας απελευθερώνονται, προκαλώντας την ψύξη ορισμένων περιοχών της κορόνας. Το αποτέλεσμα είναι η δημιουργία πυκνών και ψυχρότερων «σταγόνων» πλάσματος που, υπό την επίδραση της βαρύτητας, πέφτουν ξανά προς την επιφάνεια του Ήλιου. Οι επιστήμονες παρατηρούσαν αυτό το φαινόμενο εδώ και δεκαετίες, χωρίς όμως να μπορούν να εξηγήσουν πώς σχηματίζεται τόσο γρήγορα — μέσα σε λίγα λεπτά, αντί για ώρες ή μέρες, όπως προέβλεπαν τα θεωρητικά μοντέλα.
Η ανακάλυψη που λύνει το μυστήριο
Το μυστήριο λύθηκε χάρη στον Luke Benavitz, μεταπτυχιακό φοιτητή του Institute for Astronomy του University of Hawaii, και τον αστρονόμο Jeffrey Reep. Η ομάδα τους επαναπροσδιόρισε τα μοντέλα της ηλιακής φυσικής, ενσωματώνοντας μια κρίσιμη παράμετρο που ως τώρα αγνοούνταν: την χρονική μεταβολή της σύστασης των στοιχείων στην κορόνα.
Σύμφωνα με τον Benavitz:
Μέχρι τώρα, τα περισσότερα μοντέλα θεωρούσαν πως η αναλογία των στοιχείων στην κορόνα παραμένει σταθερή. Όταν όμως επιτρέψαμε σε στοιχεία όπως ο σίδηρος να μεταβάλλονται με τον χρόνο, τα δεδομένα που προέκυψαν ταίριαξαν επιτέλους με τις πραγματικές παρατηρήσεις του Ήλιου.
Η βασική ιδέα είναι ότι οι αλλαγές στη χημική σύσταση – ειδικά στην αναλογία βαρέων στοιχείων όπως ο σίδηρος – επηρεάζουν τον ρυθμό ψύξης του πλάσματος. Αυτό σημαίνει πως η ηλιακή βροχή δεν χρειάζεται ώρες για να σχηματιστεί, αλλά μπορεί να συμβεί σε λίγα μόνο λεπτά, ακριβώς όπως παρατηρείται.
Γιατί έχει σημασία η ανακάλυψη
Η έρευνα αυτή δεν περιορίζεται μόνο στην κατανόηση της ηλιακής βροχής. Η αναθεώρηση των μοντέλων για τη θερμική συμπεριφορά της κορόνας αλλάζει ριζικά τον τρόπο που μελετούμε τον Ήλιο και τις εκρήξεις του, ενώ μπορεί να βελτιώσει σημαντικά τις προβλέψεις για τον διαστημικό καιρό.
Οι εκλάμψεις και οι στεμματικές εκτινάξεις μάζας (coronal mass ejections) μπορούν να προκαλέσουν σοβαρές επιπτώσεις στη Γη:
- διαταραχές στις δορυφορικές επικοινωνίες και στα GPS,
- προβλήματα σε ηλεκτρικά δίκτυα,
- ακόμη και κινδύνους για τους αστροναύτες στον Διεθνή Διαστημικό Σταθμό.
Η δυνατότητα πιο ακριβούς προσομοίωσης της συμπεριφοράς του Ήλιου κατά τη διάρκεια των εκρήξεων δίνει στους επιστήμονες ένα ισχυρό εργαλείο πρόβλεψης, βοηθώντας στην προστασία της τεχνολογικής υποδομής της ανθρωπότητας.
Αναθεώρηση της φυσικής του Ήλιου
Ο Reep εξηγεί ότι η ανακάλυψη αυτή αμφισβητεί θεμελιώδεις υποθέσεις της ηλιακής φυσικής:
Μέχρι σήμερα θεωρούσαμε πως η σύνθεση της κορόνας είναι σταθερή. Τώρα γνωρίζουμε πως μεταβάλλεται δυναμικά με τον χρόνο, κάτι που αλλάζει τον τρόπο που αντιλαμβανόμαστε τη μεταφορά ενέργειας και θερμότητας στον Ήλιο.
Με άλλα λόγια, το φαινόμενο της ηλιακής βροχής είναι μόνο η αρχή μιας σειράς νέων ερωτημάτων:
- Πώς ακριβώς εξελίσσεται η χημική σύσταση της κορόνας με τον χρόνο;
- Πώς επηρεάζουν αυτές οι μεταβολές τη ροή ενέργειας από το εσωτερικό προς το εξωτερικό του Ήλιου;
- Και τι σημαίνει αυτό για την εξέλιξη άλλων άστρων παρόμοιων με τον Ήλιο;
Οι απαντήσεις σε αυτά τα ερωτήματα μπορεί να οδηγήσουν σε μια νέα, πιο ακριβή θεωρία για τη θέρμανση της ηλιακής κορόνας, ένα πρόβλημα που παραμένει άλυτο εδώ και δεκαετίες.
[source]
