A Napon esők hullanak. Látható felszíne fölé izzó anyagból álló hatalmas hurkok emelkednek, egyes sötét területei pedig segítenek a részecskéknek kijutni a világűrbe.
Az egünkön megszokott, egyenletes korong képével mindez nehezen egyeztethető össze. Ám pontosan ilyennek mutatják a csillagot azok a műszerek, amelyek képesek az emberi szem számára láthatatlan tartományokban is érzékelni.
Képzeld el, hogy megközelíthetjük a Napot, és rétegről rétegre megvizsgálhatjuk. A leszállást rögtön törölhetjük a programból: szilárd talaj ugyanis nem lesz a lábunk alatt.
Útközben viszont annyi minden tárul majd elénk, hogy még a leglátványosabb napfelvételek is csupán egy hatalmas történet egyes képkockáinak fognak tűnni.
Mit rejt a napfény
A napfelszín felett zajló folyamatok feltárásában az SDO űrobszervatórium segít, amely az elektromágneses sugárzás különböző tartományaiban figyeli meg a csillagot.
Számunkra ez olyan, mintha többféle módszert kapnánk ugyanannak a tárgynak a vizsgálatára: azok a részletek, amelyek az egyik képen elvesznek, a másikon tisztán kirajzolódnak.
Különösen hasznos az ultraibolya tartomány. Lehetővé teszi a forró plazma tanulmányozását – egy olyan anyagét, amelyben szabad elektronok és töltött atomok találhatók. Eközben a különböző hullámhosszak eltérő szerkezeteket és körülményeket mutatnak a naplégkörben. Egyetlen fotó mindezt képtelen visszaadni.
A korona, amit általában nem látni
Kezdjük kívülről, a koronával – a naplégkör legkülső részével. Teljes napfogyatkozás idején válik láthatóvá a Hold által eltakart korong körül. Hétköznapi körülmények között halvány derengése elvész a csillag vakítóan ragyogó látható felszíne mellett.
Az ultraibolya felvételeken a korona sokkal részletesebben tárul fel. Kiterjedt struktúrák és fényes, aktív területek láthatók benne, a plazma hőmérséklete pedig eléri a több millió fokot. Már ezen a ponton alaposan át kell értékelnünk a békésen fénylő gömbről alkotott képet: körülötte folyamatosan izzó anyag örvénylik.
Ebben a légkörben koronalyukak is előfordulnak. A név úgy hangzik, mintha valaki lyukat fúrt volna a Napba, valójában azonban ritkább és viszonylag hidegebb plazmájú területekről van szó. A megfelelő felvételeken ezek sötétebbnek tűnnek a környező részeknél.
A mágneses mező az ilyen területeken könnyebb utat enged a részecskéknek a világűr felé. Így válnak a koronalyukak a napszél forrásaivá. A Föld közelébe érve ezek a részecskeáramok kölcsönhatásba lépnek a bolygó mágneses mezejével, és sarki fényt idézhetnek elő. A bolygónk feletti gyönyörű égbolt tehát közvetlen kapcsolatban áll a távoli csillagon zajló folyamatokkal.
A Földnél is nagyobb hurkok
Kicsit közelebb protuberanciák fogadnak bennünket: hatalmas plazmaformációk, amelyeket a Nap mágneses tere tart fogva. Akár több százezer kilométeresre is kinyúlhatnak. Egy ilyen képződmény mellett a Föld aprócskának hatna, jóllehet a fotókon az egész szerkezet néha csak finom kis ívnek tűnik a perem felett.
Egy protuberancia akár egyetlen nap leforgása alatt is kialakulhat, kedvező feltételek mellett pedig hónapokig fennmaradhat. Ám a stabilitás itt viszonylagos: a plazma mozgásban van, a mágneses szerkezet pedig változhat. A felgyorsított felvételeken ez különösen feltűnő, amikor a gigantikus hurok meghajlik és megnyúlik a Nap felett.
Ugyanitt koronális eső is előfordul. A felemelkedett anyag egy része a légkörben marad, lehűl, majd a mágneses struktúrák mentén visszahullik a mélybe. Ennek eredményeként fénylő áramlatok jelennek meg a csillag felett. A földi „eső” szó jól leírja a mozgásukat, bár a megszokott víznek természetesen nyoma sincs ebben a jelenségben.
Az anyag azonban korántsem mindig tér vissza. Egy-egy koronális anyagkidobódás során több milliárd tonna plazma lökődhet ki a kozmikus térbe. A Föld számára egy ilyen kitöréssel való találkozás komoly geomágneses viharokkal, műholdas zavarokkal és az elektromos hálózatok problémáival fenyeget. Itt a Nap szépsége már közvetlenül érinti a mindennapi kényelmünket.
Külön jelenséget képviselnek a napkitörések, vagyis flerek, amelyek során hirtelen hatalmas energia szabadul fel, és ugrásszerűen felerősödik a sugárzás. Ezek a mágneses mező gyors átrendeződéséhez kötődnek. A flerek és az anyagkidobódások kísérhetik egymást, a különböző tartományokban végzett megfigyelések pedig segítenek kibogozni, mi is történik pontosan az aktív területeken.
Légkör a látható felszín előtt
Képzeletbeli merülésünket folytatva elérjük a forró korona és az alatta húzódó kromoszféra közötti átmeneti réteget. Viszonylag kis távolságon belül a hőmérséklet itt drámai mértékben változik. A naplégkör határozottan összetettebb annál a megszokott sémánál, amely szerint a hőforrástól távolodva minden fokozatosan hűl.
A kromoszférában szpikulák láthatók: megnyúlt anyagsugarak, amelyek sebesen törnek a magasba. Néhány perc alatt felbukkannak és elenyésznek, sebességük pedig elérheti a másodpercenkénti több tíz kilométert is. Távolról a mozgásuk hullámzó fűre emlékeztet, csakhogy ennek a „pázsitnak” a méretét érdemes külön is elképzelni.
Az ilyen anyagsugarak keletkezésének megmagyarázása nem bizonyult egyszerű feladatnak.
A leírt modellben a kutatóknak a semleges részecskéket is figyelembe kellett venniük a töltöttek mellett. Kölcsönhatásuk befolyásolja az anyag és a mágneses mező viselkedését, segítve megérteni e viharos kitörések kialakulását. Még a legközelebbi csillagunk vizsgálata során is újra kell gondolni néha azt, ami elsőre mellékes részletnek tűnt.
Mi kerül a lábunk alá
Végül elértük a fotoszférát – azt a réteget, amelyet a Nap felszíneként érzékelünk. Innen érkezik hozzánk a látható fény zöme. A korong éles pereme szilárd határ benyomását kelti, ám leszállóegység számára itt nincs talaj: ez egy több száz kilométer vastag, forró anyagréteg.
Közelebbről nézve a fotoszférát granulák borítják: folyamatosan változó, mintegy ezer kilométer átmérőjű cellák. Fényes központi részükön forró anyag emelkedik fel a mélyből, majd szétterül, lehűl, és a sötétebb sávokban visszasüllyed, fenntartva a szüntelen kavargást.
Így a részletes napfelvételeken látható szemcsézettség valójában a csillag valódi szerkezete. Minden ilyen cella rövid életű, a mintázat pedig folyamatosan megújul. Szerintem pontosan ez a részlet rombolja le leginkább a mozdulatlan korong illúzióját: az általunk ismert teljes „felszín” szüntelen mozgásban van.
Itt találhatók a napfoltok is. Sötétnek látszanak a környező fotoszférához képest alacsonyabb hőmérsékletük miatt. Ezeken a területeken az erős mágneses mező gátolja a hőátadást, a megfigyelések pedig kapcsolatba hozzák őket a felettük lévő légkörben zajló aktivitással...
