Mozgófilm a fortyogó napfelszínről

Amerikai és német szakemberek minden korábbinál részletesebb elemzést készítettek egy napfolt szerkezetéről. Egy holland mozgófilm pedig csillagunk felszínének háborgását mutatja be egy napfolt közelében. 

A Nap felszínének a közel 400 kilométer vastag fotoszférát nevezzük, ahonnan a látható fény származik. Itt az izzó anyag melegebb buborékok formájában emelkedik fel, és a hűvösebbek belsejében süllyed le. Ez a folyamat a konvekció, és az így létrejövő, méhsejtszerkezetre emlékeztető mintázat a granuláció. A csillagászok célja, hogy a földi légkör zavaró hullámzása közepette minél pontosabb és élesebb képet kapjanak csillagunk felszínéről.

A fotoszféra leglátványosabb jelenségei közé tartoznak a környezetüknél sötétebb és alacsonyabb hőmérsékletű napfoltok, amelyek a felszínből kiemelkedő, majd oda visszatérő mágneses erővonalkötegek helyét mutatják.

Az amerikai Center for Atmospheric Research és a német Max Planck Institute for Solar System Research kutatói minden korábbinál részletesebben elemeztek egy napfoltpár-modellt. A fotoszféra 50 000 x 100 000 kilométeres térségét 6 ezer kilométeres mélységig vizsgálták.

A terület közel 1,8 milliárd pontjában követték az anyag viselkedését és állapotát, amihez másodpercenként közel 76 trillió műveletet végzett a felhasznált szuperszámítógép. Az alábbi felvétel a vizsgálat eredményét mutatja, amelyen a folt legsötétebb belső része (umbra) körül világosabb, látványos fonalas szerkezet figyelhető meg (penumbra).

Egy napfolt-modell szerkezete a számítógépes szimuláció alapján. A színek az erővonalak irányát jelzik: a fekete a függőleges (a folt közepén), a fehér pedig a vízszintesen elnyúló erővonalakat mutatja (UCAR, Matthias Rempel, NCAR)

A számítógépes elemzés igazolta a korábbi feltételezést, amely szerint az umbra területén közel függőlegesen emelkednek ki az erővonalak a napfelszínből, míg a penumbra térségében, a centrumtól távolodva egyre laposabb szögben, oldalra nyúlnak ki. Az erővonalak szöge az eredmények alapján egy jellemző intervallumban mozog, így nyílik lehetőség arra, hogy a mélyből kifelé mutató áramlással kapcsolatban a napfoltok látványos szerkezete kialakuljon.

Egy szimulált napfoltpár alatti térség függőleges metszete, amely jól mutatja az erővonalak futását (fent), és a bal oldali folt szerkezete kinagyítva (lent) (UCAR, Matthias Rempel, NCAR)

Az alábbi animáció képeit a holland napteleszkóppal rögzítettek La Palma szigetéről. Jól látható rajta egy napfolt mellett a fotoszféra konvektív, azaz "fortyogó" mozgása. A világos területeken sejthető, amint a forró anyag a felszínre jutva kisugározza a benne lévő hő egy részét, majd lehűlve az áramlási cella sötét peremén visszasüllyed.

A granuláció buborékos szerkezete (Dutch Open Solar Telescope)