Mi zajlik a napfoltok belsejében?

A Nap belsejében lévő hanghullámok elemzése segítségével amerikai tudósok egy csoportja elkészítette a napfoltokban zajló folyamatok első részletes képét. A kép megmutatja azokat a gyorsan mozgó forró, elektromosan töltött gázfolyamokat, melyek egy gigantikus örvénybe futnak össze, ami bejut a napfelszín alá. A korai 1600-as évek óta találgatják, mi lehet a napfoltok alatt, ekkor jelentették az első észleléseket Napunk felszínén levő Föld méretű foltokról.

A napfolt egy felszíni jelenség

Végre kaptunk némi választ. "Tanulmányunk jelentősége, hogy elsőként vizsgáltuk a napfoltok tényleges dinamikáját a látható felszín alatt" - mondta Alexander Koszovicsev a Stanford Egyetem Hansen Kísérleti Fizika Laboratóriuma részéről. "A napfoltok nem statikusak, viszont rendkívül erős, lefelé folyó plazmából - elektromosan töltött gázból - állnak, mely a Nap belseje felé halad óránként 4800 kilométeres sebességgel." A napfolt belsejének feltérképezéséhez a Solar and Heliospheric Observatory (SOHO) adatait használták fel, mely 1,6 millió kilométerre helyezkedik el bolygónktól. Ezen belül is a SOHO Michelson Doppler Imager (MDI) játszotta a főszerepet, egy olyan eszköz ami a Napon áthaladó hanghullámok sebességét méri. Ez a technológia, melyet helioszeizmológia névre kereszteltek, ugyanazon az elven működik, mint a gyógyászati ultrahang. "A SOHO és a nagy felbontású helioszeizmológia előtt csupán a Nap felszínét tudtuk vizsgálni, pedig az igazi folyamatok belül játszódnak le" - mondta Philip Scerrer professzor, a SOHO/MDI csapat felügyelője.

Egy napfolt háromdimenziós képe
A stanfordiak egy különálló hatalmas napfoltot elemeztek, ami 1998. június 18-án volt látható. Az aznap generált hanghullámok sebességének mérésével a kutatók olyan háromdimenziós térképet tudtak előállítani, ami 16000 kilométernyi területet mutatott be a napfolt alatt. Az elemzés azt mutatta, hogy a hanghullámok 10 százalékkal lassabban haladnak a felszínen, ahol a hőmérséklet alacsonyabb, és meg is tartja ezt a viszonylag lassú tempót a Nap belsejébe lépve is, egészen 4800 kilométeres mélységig. Itt jelentősen megnő a sebesség, ez azt jelzi, a napfolt gyökerei jóval forróbbak, mint a külseje. "Ez a hűvös réteg viszonylag sekély, ha azt vesszük, hogy a Nap felszíne és középpontja közötti távolság 692000 kilométer" - tette hozzá Koszovicsev.

A hatalmas napfolt 1998 jún 18-án

A beáramló bolygónyi örvényeket képző plazma elég erős, hogy lecsökkentse azt a hőmennyiséget, ami a Nap belsejéből fakad. Ez magyarázza a napfoltok kisebb hőmérsékletét, ezért sötétebbek, mint környezetük. "A hűvös napfolt a körülötte levő anyagot is hűti, mely ennek következtében elmerül" - mondta Douglas Gough, a Cambridge Egyetem elméleti asztrofizika professzora. "A megfigyelések egyik sajátossága, hogy megmutatja milyen mélységűek a napfoltok" - tette hozzá. "Erről eddig csupán elméleti elképzelések voltak, a mostani vizsgálatok azonban megadták a választ."

Gough szerint a Stanford tanulmánya magyarázatot adhat a Nap 11 évenkénti ciklusára és hasonló jelenségekre más naprendszerek esetében. "Más csillagok mágneses tevékenységének megértésével megtudhatjuk a mi Napunk működési elvét is" - vonta le a következtetést.