logo ČAS

Česká astronomická společnost

Registrace k odběru novinek
Domů ČAS Články Akce Obloha Download Rady Media Kontakt

Snímek dne
Mlhovina Modrá koňská hlava infračerveně
ČAM Leden 2015
Česká astrofotografie měsíce
Kometa C/2014 Q2 Lovejoy
Peter Aniol, Miloslav Druckmüller
Kometa C/2014 Q2 Lovejoy Foto: Peter Aniol, Miloslav Druckmüller
Slunce a Měsíc
Slunce fáze Měsíce
Na obloze
Výzkumy v AsÚ AV ČR (14): Bílá erupce pozorovaná spektrografem IRIS 2014.10.09 14:00

(Popiska obrázku v závěru článku) Foto: Astronomický ústav AV ČRVznik tzv. bílých slunečních erupcí, tedy takových, které se projevují zjasněním v široké oblasti spektra, není stále ještě uspokojivě vysvětlen. Není zřejmé, jak souvisí výskyt bílé erupce s jinými vlastnostmi (např. intenzitou rentgenové emise) erupcí, a dokonce není uspokojivě ani vysvětleno, v jaké oblasti sluneční atmosféry vlastně vzniká ona širokopásmová emise. Petr Heinzel a Lucia Kleint využili výjimečných pozorování z kosmického spektrografu IRIS (Interface Region Imaging Spectrograph) a publikovali zevrubnou analýzu zvýšení úrovně Balmerovského kontinua v blízké ultrafialové oblasti spektra.

Ohledně vzniku slunečních erupcí jsou sluneční fyzikové víceméně za jedno: erupce jsou důsledkem přepojení (rekonexe) magnetických siločar v koronálních strukturách (např. v koronálních smyčkách nebo ve vysoko se vypínajících filamentech), do nichž je nějakým mechanismem (nejspíše náhodnými pohyby ve fotosféře) ukládána energie. Konfigurace magnetického pole se komplikuje a jakmile dojde k překročení určité hranice, nahromaděná energie se náhle uvolní ve formě tvrdého elektromagnetického záření, částicových svazků a často bývá erupce doprovázena i výronem koronální hmoty do meziplanetárního prostoru.

Jsou to právě elektronové svazky šířící se vysokou rychlostí do nižších vrstev atmosféry, které jsou odpovědné za srážkovou excitaci a ionizaci pozaďové atmosféry, její ohřev a vznik emise ve spektrálních čarách i v kontinuu. Nejčastěji při erupcích pozorujeme emisi ve spektrálních čarách vodíku (sem patří známá Hα červené oblasti spektra) nebo vápníku, která má obvykle tvar dvou vláken, která se od sebe v průběhu erupce vzdalují. Pro širokopásmovou emisi v kontinuu (pokud tuto pozorujeme, mluvíme o bílé erupci) existují v současnosti dva modely. Buď by mohlo jít o tepelné záření způsobené nárůstem teploty až ve fotosféře, což by znamenalo velmi silné částicové svazky pronikající až do těchto hloubek. A nebo by mohlo jít o rekombinaci vodíku vznikající v chromosféře. Matematické modely poukazovaly na oblast tzv. Balmerova kontinua, kde se předpovědi obou modelů výrazně liší.

Balmerovo kontinuum najdeme ve spektru v blízké ultrafialové oblasti na vlnových délkách kratších než 364,6 nm a souvisí s vyzářením energie volného elektronu, který je zachycen protonem, u něhož se uhnízdí na druhé energetické hladině. Tuto spektrální oblast je velmi obtížné pozorovat ze Země, neboť těsně za ní končí atmosférické okno průhlednosti. Petr Heinzel z AsÚ a Lucia Kleint ze Švýcarska (Lucia má mimochodem české kořeny a česky i dobře mluví) využili jedinečných pozorování ze zobrazujícího spektrografu IRIS (NASA), jež se nachází v kosmickém prostoru a není tedy omezen atmosférickými okny průhlednosti.

Studovali konkrétně erupci třídy X1, jež vzplanula v centrální oblasti slunečního disku 29. března 2014 a maxima dosáhla v 17.48 světového času. Tato erupce patří mezi ty vůbec nejlépe popsané, neboť byla sledována současně dvanácti různými přístroji z kosmu i ze Země. Právě spektrograf IRIS přinesl důležité svědectví o dění v oblasti Balmerova kontinua.

Ze spekter pořízených IRISem vyplývá, že Balmerovo kontinuum bylo v případě této erupce zvýšeno o asi 200 % v oblastech odpovídajících pozici vláken erupce. Předběžně se zdá, že místa s emisí v kontinuu dobře odpovídají i pozicím tvrdé rentgenové emise pozorované z družice RHESSI. Podle předběžné interpretace tohoto pozorování, publikované formou Letter v the Astrophysical Journal, svědčí toto pozorování o emisi v opticky tenkém kontinuu vznikající v chromosféře, v souladu s modelem vzniku bílých erupcí uvedeným nahoře jako druhým v pořadí. Konkurenční model, tedy srážkový ohřev fotosféry, se však z těchto pozorování vyloučit nepodařilo, přestože tvar zvýšeného kontinua je spíše v souladu s rekombinací vodíku ve chromosféře než s nárůstem intenzity v dalekých křídlech čar ionizovaného hořčíku, která v této oblasti spektra dominují. Daleká křídla čar se formují ve fotosféře a jejich zvýšení by naopak svědčilo pro konkurenční model.

K rozhodnutí mezi oběma modely je zapotřebí mimo jiné detailně modelovat hydrodynamiku sluneční atmosféry s realistickým přenosem záření se zahrnutím spektrálních čar i mnohých dalších kovů. Publikovaná práce však poukazuje na velký diagnostický potenciál blízké ultrafialové oblasti pro pochopení dějů probíhajících ve slunečních erupcích. Práce vzbudila velký zájem komunity slunečních fyziků a byla vybrána jako tzv. RHESSI Science Nugget #237, tedy do jakéhosi zlatého výběru vědeckých výsledků dosažených s využitím pozorování z družice RHESSI.


Popis obrázku v úvodu článku: V pozadí je snímek vláken erupce třídy X1 z 29. 3. 2014 pozorovaný v blízké ultrafialové oblasti spektrografem IRIS. Žluté body označují studovaná místa se zvýšením Balmerova kontinua. Fialové kontury pak znázorňují oblasti rentgenové emise zachycené družicí RHESSI.


Reference: Heinzel, P. a Kleint, L., Hydrogen Balmer Continuum in Solar Flares Detected by the Interface Region Imaging Spectrograph (IRIS), Astrophysical Journal Letters (2014) in press, arXiv:1409.5680
Kontakt: prof. RNDr. Petr Heinzel, DrSc., pheinzel@asu.cas.cz

Převzato z webu Astronomického ústavu AV ČR.

  Švanda Michal   Zobrazeno: 1771x   Tisk
Bolid a meteorit s rodokmenem 9. 12. 2014
Žereme vesmír@Hvězdárna a Planetárium Brno

Slovníček pojmů
Složky a projekty ČAS

Zvířetníkové světlo, Venuše a Mars: To vše je nám nyní dostupné po setmění. Stačí jen jasná průzračná obloha a pokud možno tmavý výhled k západu, protože kvůli světlu z měst prostě toto slabé světlo jen tak neuvidíme. Jasnou Venuši si ale můžeme vychutnat poměrně vysoko na jihozápadě ještě za světla. Kousek nad ní je slabší Mars. Fotil Vilém Heblík na Pardubicku.
02.17 21:22 Astro M. Gembec

Detail jádra komety: Rosetta se prosmýkla jen asi 6 km od jádra komety 67P a pořídila zajímavé detailní záběry. Něco už je k vidění na webu ESA. Zdroj.
02.16 21:06 Astro M. Gembec

Hlubinami vesmíru s Dr. Adélou Kawka: Nově v archivu TV Noe
02.11 12:14 Astro J. Suchánek

Hlubinami vesmíru s Doc. Miloslavem Zejdou, o dvojhvězdách 1. díl: Premiéra v sobotu 7. února ve 20 hod. na TV Noe. Bližší info včetně repríz
02.05 12:40 Nezařazeno M. Gembec

VISTA – pohled skrz Mléčnou dráhu:

Nový infračervený snímek mlhoviny Trifid odhaluje vzdálené proměnné hvězdy.

Zdroj: ESO

02.05 10:35 Astro M. Gembec

Archiv novinek
Astro.cz v cizím jazyce