Målingene som Parker Solar Probe har gjort ved sola overrasker forskerne.
Målingene som Parker Solar Probe har gjort ved sola overrasker forskerne.

Nye målinger av sola overrasker forskerne

NASAs romsonde Parker Solar Probe har vært nærmere sola enn noe annet fartøy noensinne har vært. Her er noen av oppdagelsene romsonden har gjort.

Publisert

På det nærmeste har fartøyet vært 24 millioner kilometer unna sola. Det er omtrent halvparten av avstanden mellom solsystemets innerste planet Merkur og sola.

Målingene fra romsonden har gitt forskerne ny innsikt i hvordan denne massive, brennhete kula oppfører seg.

Nylig ble fire studier som baserer seg på romsondens funn, publisert i Nature.

Dette er ikke bare informasjon som begeistrer solforskere. Det er også informasjon som i framtiden kan være viktig for oss jordboere, som befinner oss på en mer komfortabel avstand fra de mektige kreftene som er i sving.

Disse kreftene kan nemlig ha stor innvirkning på vårt moderne samfunn. Å vite hvordan sola oppfører seg, gjør oss bedre forberedt på hendelser som potensielt kan ødelegge strømnett og forstyrre satellitter.

Sola lekker

Til enhver tid lekker det strømmer av partikler fra sola vår. Disse strømmene kalles solvind.

Partiklene følger solas magnetfelt, forklarer Oddbjørn Engvold. Han er professor emeritus ved Institutt for teoretisk astrofysikk ved Universitetet i Oslo og ekspert innen solfysikk.

Han forteller at de magnetiske feltene oppstår i solas indre og etter hvert flyter opp til overflaten. Der brer de seg videre utover som buer, med begge føttene festet i overflaten.

– Men i noen områder vil kun den ene siden av feltlinjene forbli fast i sola mens de ellers strekker seg videre ut i rommet. Solvinden, som består av elektrisk ladet gasspartikler, beveger seg langs disse magnetiske feltene, sier Engvold.

Solvind kan også treffe jorda, og det finnes tydelige tegn på det. Det mest kjente tegnet er kanskje nordlyset. Hvordan det oppstår, kan du lære mer om i denne videoen fra forskning.no.

Uventede bølger

Men å måle solvind fra jorda gir ikke et fullstendig bilde av hvordan den oppstår. Det blir som å forsøke å forklare hvordan en foss fungerer ved å bare undersøke det nederste området hvor fossen treffer vannoverflaten. Strømmene og vannspruten gjør at det blir vanskelig å forstå hva som faktisk skjer øverst i fossen, forklarer Stuart Bale i en pressemelding.

Bale er forsker ved University of California og en av hovedforfatterne bak en av studiene publisert i Nature.

En av hovedoppdagelsene forskerne har gjort med utgangspunkt i romsondens målinger, er at solas magnetfelt oppfører seg annerledes enn det forskere tidligere har trodd. Fra jorda ser det ut som om magnetfeltene og solvinden beveger seg i en jevn strøm, men virkeligheten er en helt annen.

Målingene viste at magnetfeltene noen ganger gjør en plutselig bølgebevegelse, og det oppstår en slags s-form på feltet. Engvold sammenligner det med en svepe, eller en pisk. Når du slår med en pisk, ser du en bølge som går langs tauet. Se en illustrasjon av magnetfeltene her:

(Illustrasjon: NASA's Goddard Space Flight Center/Conceptual Image Lab/Adriana Manrique Gutierrez.)

Disse uventede bevegelsene kan være med på å forklare en rekke mysterier.

Mildt sagt varmt

På solas synlige overflate er det litt i underkant av 6000 grader. Men i solas atmosfære blir det straks varmere. I koronaen, det ytterste området av solatmosfæren, er det hele 1,5 million grader – i enkelte områder kan det være enda varmere.

Det har fått forskere til å klø seg i hodet. Umiddelbart gir det ikke mening at den ytterste delen av atmosfæren er varmere enn solas synlige overflate. Det er som om den ytterste delen av jordas atmosfære skulle være flere hundre ganger så varm som jordas overlate.

Men nå mener NASA-forskerne at de bølgende magnetfeltene kan være med på å forklare det voldsomme temperaturhoppet. I en video publisert på nettsidene til NASA sammenligner avdelingsdirektør Nicola Fox effekten med å strekke en strikk så langt at den ryker. Smerten du føler i fingrene, er varmen eller energien som utløses i det strikket ryker.

Engvold forklarer at disse bølgene, sammen med annen uro i atmosfæren, får magnetfeltene i koronaen til å svinge og bevege seg slik at de støter borti hverandre. Det fører til at energien i magnetfeltene omdannes til varme, som igjen varmer opp gassen i atmosfæren og forårsaker den høye temperaturen.

Forskerne mistenker også at denne effekten setter ekstra fart på partiklene i solvinden i det den forlater solas atmosfære.

– Det er definitivt en rykende pistol, sier Fox i videoen.

Vind i ulik hastighet

Og disse uventede bevegelsene var ikke den eneste oppdagelsen forskerne gjorde.

Engvold forklarer at tidligere målinger har vist at solvind ser ut til å komme i to former, en som går raskt og en som går litt saktere. Den raske har en hastighet på mellom 500 og 1000 kilometer i sekundet, mens den sakte bare har en hastighet på 500 kilometer i sekundet.

Fra før av vet vi at rask solvind kommer fra åpne magnetfelter, ofte knyttet til solas poler. Men opphavet til sakte solvind stammer fra områder som stort sett har lukkede buede områder, forklarer Engvold.

– Det har vært noe uklart hvordan denne vindtypen oppstår, hvilket den nye romsonden har bidratt med et sannsynlig svar på, sier han.

Målingene tyder på at den sakte vinden er knyttet til områder som ligger nærmere solas ekvator, med mindre åpninger i magnetfeltene.

Et nytt bilde av solas rotasjon

Og forskerne har enda flere oppdagelser på lur. Målingene kan bety at solforskere må tenke litt annerledes rundt hvordan sola, og kanskje også andre stjerner, roterer.

Tenk deg en kunstløper som står ute på isen og spinner. Når hun strekker armene ut til siden, vil hun rotere saktere.

– På samme måte vil masse som strømmer langs rette magnetiske felter ut fra sola, tappe den for noe rotasjonshastighet, forklarer Engvold.

– I en viss avstand fra soloverflaten vil de magnetiske feltene ikke evne å være stive lenger, men bøye av og anta en spiralform videre utover. Solas tap av rotasjonshastighet avhenger av hvor langt ute denne avbøyningen i de magnetiske feltene skjer.

Engvold forklarer at siden sola er halvveis i sitt livsløp og det er cirka 4,5 milliarder år siden den ble dannet, innebærer det at den må ha rotert betydelig raskere da den først ble dannet.

– Bølgebevegelsene i magnetfeltene kan også ha ført til at noe av sol-gassen har strømmet litt lengre ut innen den begynte å bøye av, hvilket kan ha senket solas rotasjonshastighet litt mer over tid enn tidligere antatt. Det samme vil også kunne gjelde for andre sollignende stjerner i universet, sier Engvold.

Dette er bare noen av funnene fra romsondens ferd mot sola. Du kan lese mer om funnene på NASAs nettsider eller se mer i denne videoen.

Også nyttig for oss på jorda

Alt dette føles kanskje fjernt for oss mennesker som befinner oss 150 millioner kilometer unna sola. Men å vite hvordan solvinden oppfører seg, er viktig for oss også, forklarer Engvold.

I tillegg til solvind med varierende styrke, oppstår det ofte eksplosive utbrudd av stråling og masse som slynges ut i rommet, såkalte solstormer.

– Når slike massestrømmer treffer jorda fører de til elektriske strømmer i atmosfæren som både kan forstyrre kommunikasjonsnettverket vårt og noen ganger også ødelegge strømnettet, sier Engvold.

Det kan du lese mer om i denne artikkelen: Hva gjør vi dersom forskere ser en super-solstorm på vei mot jorda?

– Å kunne forutsi og vite når og hvordan solvind og utbrudd vil bevege seg og eventuelt treffe jorda, gjør oss bedre i stand til å varsle slik hendelser i framtiden, påpeker Engvold.