Në një punim të ri të botuar në Physical Review X, studiuesit paraqesin prova bindëse për një “barrierë heliciteti” – një strukturë e hipotezuar më parë, por e pakonfirmuar, që mund të shpjegojë një nga misteret më të çuditshme në fizikën diellore: pse atmosfera e jashtme e Diellit është më e nxehtë se sipërfaqja e saj e dukshme. Zbulimi bazohet në të dhëna me rezolucion të lartë nga Sonda Diellore Parker e NASA-s, e cila është afruar më shumë me Diellin se çdo objekt tjetër i krijuar nga njeriu në histori. Gjetjet e fundit të sondës mund të japin përgjigje për pyetjet e ngritura që nga viti 1939 në lidhje me problemin enigmatik të ngrohjes koronale, një enigmë themelore në astrofizikë.
Në bërthamën e Diellit, temperaturat arrijnë një shifër të jashtëzakonshme prej 27 milionë °F ( 15 milionë °C ), ku ndodh bashkimi bërthamor. “Pjesa më e nxehtë e Diellit është bërthama e tij, ku temperaturat arrijnë në 27 milionë °F (15 milionë °C). Pjesa e Diellit që ne e quajmë sipërfaqen e tij – fotosfera – është relativisht e ftohtë në 10,000 °F (5,500 °C)”, shpjegon NASA. Megjithatë, paradoksalisht, ndërsa dikush lëviz nga sipërfaqja në koronën diellore , temperaturat rriten përsëri, duke arritur deri në 3.5 milionë °F ( 2 milionë °C ). Ky fenomen kundërintuitiv njihet si problemi i ngrohjes koronale dhe i ka ngatërruar shkencëtarët për më shumë se 80 vjet.
Misteri qëndron në kuptimin se si energjia transferohet nga brendësia diellore, ku gjenerohet, në atmosferën e jashtme, ku temperaturat janë në mënyrë të pashpjegueshme më të larta. Janë paraqitur disa teori, duke përfshirë turbulencën magnetike dhe ngrohjen e valëve ciklotronike jonike, por deri më tani, asnjëra nuk ka dhënë një shpjegim të plotë. Koncepti i ri i një barriere helicinale ofron një përparim të mundshëm duke lidhur modele më parë të papajtueshme dhe duke dhënë parashikime të matshme që përputhen me të dhënat reale të erës diellore.
Barriera heliciteti është një “filtër” konceptual brenda dinamikës plazmatike të atmosferës së Diellit. Ajo vepron mbi luhatjet në energjinë magnetike dhe termike në një mënyrë të tillë që ridrejton rrugët e shpërndarjes së energjisë. Dr. Romain Meyrand, një nga autorët kryesorë, ofron një analogji të përshtatshme: “Nëse e imagjinojmë ngrohjen e plazmës sikur ndodh pak si uji që rrjedh poshtë një kodre, me elektrone të ngrohura pikërisht në fund, atëherë barriera heliciteti vepron si një digë, duke ndaluar rrjedhën dhe duke devijuar energjinë e saj në valë ciklotronike jonike.” Me fjalë të tjera, kjo barrierë kanalizon në mënyrë selektive energjinë në mënyra që mund të ngrohin ndjeshëm grimcat më të rënda si protonet dhe jonet, duke i lënë elektronet relativisht më të ftohta.
“Megjithatë, të dyja kanë disa probleme – turbulenca përpiqet të shpjegojë pse hidrogjeni, heliumi dhe oksigjeni në gaz bëhen aq të nxehtë sa nxehen, ndërsa elektronet mbeten çuditërisht të ftohta; ndërsa teoria e valëve magnetike mund ta shpjegojë këtë veçori, nuk duket se ka mjaftueshëm valë që vijnë nga sipërfaqja e diellit për të ngrohur gazin”, vëren Meyrand. Pengesa e helicitetit bashkon në mënyrë elegante të dy modelet duke propozuar që kufizimet e gjeometrisë magnetike rrisin bashkëveprimet valë-grimcë vetëm në kushte specifike, të cilat tani janë të vëzhgueshme falë instrumenteve precize të Parkerit.
Që një teori të fitojë pranim në astrofizikë, ajo duhet të bëjë parashikime të testueshme. Barriera helicitike e plotëson këtë kërkesë duke parashikuar një model unik të luhatjeve të fushës magnetike që ndryshojnë në varësi të raportit të energjisë termike me atë magnetike . “Barriera mund të formohet vetëm në kushte të caktuara, të tilla si kur energjia termike është relativisht e ulët krahasuar me energjinë magnetike. Meqenëse luhatjet në fushën magnetike pritet të sillen ndryshe kur barriera është aktive në krahasim me kur nuk është, matja e mënyrës se si këto luhatje ndryshojnë me kushtet e erës diellore që lidhen me formimin e barrierës – duke përfshirë raportin e energjisë termike me atë magnetike – ofron një mënyrë për të testuar praninë e barrierës”, shkruan ekipi.
Përmes një analize të detajuar të të dhënave të fushës magnetike të mbledhura gjatë afrimeve më të afërta të Parker Solar Probe, ekipi i hulumtimit zbuloi se luhatjet në erën diellore përputheshin saktësisht me pritjet teorike. “Duke analizuar matjet e fushës magnetike të erës diellore, ne zbulojmë se luhatjet sillen pikërisht siç parashikohet me ndryshimet në parametrat e erës diellore që karakterizojnë këto kushte. Kjo analizë na lejon gjithashtu të identifikojmë vlera specifike për këto parametra që janë të nevojshme për formimin e barrierës, dhe ne zbulojmë se këto vlera janë të zakonshme pranë Diellit.”
Kjo përputhje e fortë midis modelit dhe vëzhgimit jo vetëm që vërteton ekzistencën e barrierës, por gjithashtu konfirmon se kushtet për formimin e saj plotësohen rregullisht në mjedisin afër Diellit. Kjo e bën atë një mekanizëm të zbatueshëm për të shpjeguar ngrohjen lokale të joneve të erës diellore, si dhe për të kuptuar ndryshueshmërinë në llojet e ndryshme të rrjedhave të erës diellore.
