Deset milionů stupňů horké bubliny nad planetou Zemí

15. září 2006

Když roku 2000 startovaly družice projektu CLUSTER, aby studovaly proud částic přicházející k nám ze Slunce, nikdo netušil, co nakonec objeví. Družice totiž zaznamenaly v okruhu sto tisíc kilometrů od naší planety tisíce bublin horkého plynu. Tyto bubliny vznikají a zanikají, uvnitř nich je velmi malá hustota látky, zato teplota tu stoupá až na deset milionů stupňů. Nemusíme mít ale strach - na hlavu nám nespadnou.

Družice CLUSTER jsou celkem čtyři a byly vypuštěny po dvojicích 16. července a 9. srpna 2000. Mají poněkud netradiční "taneční" názvy Ramba, Salsa, Samba a Tango. Každá družice váží přes jednu tunu, ale na celkem 11 vědeckých přístrojů připadá jen 70 kg. Na výrobě družic se podílely USA a řada evropských zemí.

Hlavním cílem družic je sledování nabitých částic, které k nám přilétají ze Slunce. Tyto ionty a elektrony se pohybují obrovskými rychlostmi až 600 kilometrů za sekundu a narážejí do Země. Družice se snaží prozkoumat široké okolí Země, proto se pohybují na velmi protáhlé oválné dráze. Na té se nejvíce přibližují Zemi na 19 tisíc kilometrů a na opačné straně naopak vzdalují až na 119 tisíc kilometrů.

Proud nabitých částic, kterému vědci říkají "sluneční vítr" při přiblížení k naší planetě reaguje s její magnetosférou. Země je totiž obrovský magnet a každý, kdo měl v ruce kompas, si to dobře uvědomuje. Ze severního a jižního magnetického pólu Země vybíhají do okolního vesmíru siločáry, na které sluneční vítr naráží. Nabitá částice se pak podél siločar může pohybovat až k zemské atmosféře, kde tak vyvolá krásný úkaz známý jako polární záře.

Během svého pohybu se družice CLUSTER dostávají střídavě do oblasti zemského stínu a do oblasti ozařované Sluncem. Právě v oblasti slunečního svitu ve vzdálenosti 83 až 120 tisíc kilometrů od Země zaznamenaly něco překvapujícího. Našli oblasti, kde hustota látky byla asi desetkrát nižší než je obvyklé. V této "bublině" pak prudce stoupala teplota ze 100 tisíc až na 10 milionů stupňů.

Tyto informace zveřejnil kolektiv vědců pod vedením G. Parkse z univerzity v Kalifornii v časopise Physics of Plasma. Když družice prolétla takovou bublinou poprvé, mysleli si vědci, že se jedná o závadu na přístrojích, ale později se ukázalo, že stejné údaje naměřily všechny čtyři družice. Navíc podobné výsledky zaznamenaly také evropsko-čínské družice Double Star. Během jednoho obletu družice CLUSTER běžně prolétají skrz 20 až 40 takových bublin. Další podrobná měření ukázala, že rozměry bublin jsou zhruba tisíc kilometrů a existují jen krátkou dobu. Po zhruba deseti sekundách bubliny "prasknou" a jsou nahrazeny hustším a chladnějším slunečním větrem.

Příčiny vzniku bublin jsou zatím neznámé. Musí existovat nějaký zdroj energie, který je vytvoří. Někteří vědci se domnívají, že by jím mohly být srážky částic slunečního větru s magnetickým polem Země. Magnetické pole Země je slunečním větrem deformováno, takže místo pravidelného téměř kulovitého tvaru připomíná spíše kapku. Na jejím povrchu - tedy v místě srážek částic - vzniká rázová vlna, tedy něco podobného, jako když pohybující se letadlo překročí rychlost zvuku. Letadlo před sebou hrne vzduch, ten v sobě kumuluje energii, která se v jedu chvíli uvolní a my slyšíme známé třesknutí.

Podobným, i když dosud neznámým principem, by se mohla uvolňovat energie rázové vlny mezi zemským magnetickým polem a slunečním větrem. Prozatím se jedná o čerstvý objev a astronomům nezbývá nic jiného než nadále shromažďovat všechna dostupná data z družic. Teprve postupně se budou vědci snažit vytvářet počítačové simulace, které by mohly vznik bublin objasnit.

autor: Petr Sobotka
Spustit audio