Čo nevieme o Slnku?

Dozvedeli sme sa, čo všetko už o Slnku vieme. Niektoré veci sú známe storočia, niektoré pomerne novinky. Férové je však priznať, že o Slnku nevieme všetko, sú minimálne dve veľké záhady. Aby sme si ich mohli vysvetliť, potrebujeme lepšie poznať kontext.

Slnko nie je homogénne, skladá sa z rôznych vrstiev. Vnútri je horúce a husté jadro, má milióny stupňov Celzia a práve v ňom prebiehajú termonukleárne reakcie, ktoré Slnku dodávajú energiu. Nad jadrom sú vrstvy (radiačná a konvekčná), cez ktoré sa energia veľmi pomaly derie na povrch.

Väčšina Slnka je nepriehľadná, to, čo vidíme, je fotosféra – asi stokilometrová vrstva s teplotou okolo 5 500˚C. Nad fotosférou je atmosféra slnka. Tá má niekoľko podvrstiev, najzaujímavejšie je asi koróna. Z atmosféry slnka vejú plazmové vetry, ktoré v lepšom prípade spôsobujú polárnu žiaru, v horšom poškodenie elektrických súčiastok a rádiovej komunikácie.

Prvá veľká záhada sa týka vysokej teploty koróny. Bežne teplota klesá so vzdialenosťou od jadra, koróna však máva teploty v miliónoch stupňov Celzia, kým fotosfére pod ňou je asi tisíckrát chladnejšia. Čo spôsobuje, že sa koróna dokáže miestami zahriať až na teploty presahujúce teplotu jadra?

Druhá záhada sa týka slnečných škvŕn, tmavých a chladných miest na povrchu Slnka. Tých je niekedy málo a niekedy veľa – mení sa to v rámci 11-ročného cyklu. Čo presne tento cyklus udáva?

V oboch prípadoch je silný súvis s magnetickým poľom Slnka, slnečné škvrny sú presne na miestach, kde toto pole vychádza na povrch. Magnetické polia generuje tzv. dynamoefekt – Slnko je totiž tvorené elektricky nabitou hmotou, ktorá sa pohybuje a tak tvorí silné magnetické polia. Čo však spôsobuje, že správanie slnečného dynama pravidelne mení, presne nevieme.

Ako je možné, že toho vieme o Slnku tak veľa a tieto veci si jednoducho nevieme dopočítať? Oblasť fyziky, ktorá sa zaoberá takýmito otázkami, je magnetohydrodynamika. Hydrodynamika je sama o seba zložitá oblasť, chaotická povaha tečenia spôsobuje veľkú citlivosť na detaily. Keď k tomu pridáte, že jednotlivé časti systému sa ovplyvňujú magnetickými poliami, je to z výpočtovej stránky úplná katastrofa. V princípe máme možné vysvetlenia ako veci fungujú, no je veľmi ťažké to uspokojivo vysvetliť. 

Sú tak veci, ktoré o Slnku ešte nevieme. No nevadí, máme ešte 5 miliárd rokov, aby sme na to prišli.

[Samuel]