Bild https://www.aip.de En koronamassutkastning på solen, observerad av Solar and Heliospheric Observatory (SOHO). Sådana händelser inträffar regelbundet vid solen, men observeras mycket sällan på andra stjärnor. Credit: SOHO/ESA/NASA.
Ett internationellt team av astrofysiker och plasmafysiker har gett det första experimentella beviset på att starka magnetfält runt aktiva stjärnor kan undertrycka koronamassutkastningar helt. Detta ger ledtrådar till varför massiva stjärnutbrott sällan observeras på andra stjärnor än solen.
Koronamassutkastningar (CME) är gigantiska utskjutningar av enorma mängder magnetiserad plasma från en stjärnas atmosfär ut i rymden. De spelar en stor roll för att forma stjärnutvecklingen, driva mass- och rörelsemängdsmomentförlust samt påverka rymdvädermiljöerna på planeter runt stjärnan. Utkastningar observeras regelbundet på solen men upptäcks mycket sällan på andra stjärnor.
Studien har nyligen publicerats i den vetenskapliga tidskriften "Physical Review Letters". Förffare var S. N. Chen, K. Burdonov, W. Yao, J-D. Alvarado-Gómez et al. Titel “Experimental evidence for coronal mass ejection suppression in strong stellar magnetic fields” och kan läsas här,
"Den unika kombinationen av teori, laboratorietester och numeriska simuleringar utgör de första experimentella bevisen som stöder en långvarig förutsägelse den att stjärnors magnetfält kan begränsa storskaliga solutbrott." förklarar Julián D. Alvarado-Gomez, seniorforskare vid forskargruppen för stjärnfysik och exoplaneter vid Leibnizinstitutet för astrofysik i Potsdam (AIP).
Alvarado-Gomez bidrog med astrofysiskmodellering som kopplar laboratorieexperimenten till verkliga stjärnmiljöer. Med hjälp av skalningslagar som troget återger astrofysiska förhållanden genererade det internationella teamet laserdrivna plasmaflöden i laboratoriet för att efterlikna kärnan i stjärnornas CME. När plasman utsattes för relativt svaga omgivande magnetfält spred den sig fritt.
Starkare magnetfält orsakade dock att flödet fragmenterades, blev instabilt och slutligen upphörde helt. "Detta kom som en överraskning när vi ökade magnetfältets styrka och observerade förändringen i beteendet hos det propagerande plasmat, men detta är kärnan i experimentell upptäckt", beskriver Julien Fuchs, dåvarande seniorforskare vid LULI/CNRS i Frankrike och numera professor vid Technion i Israel.
Resultaten har också viktiga implikationer för exoplaneter. CME representerar en extrem form av stjärnväder i rymden och som kan förändra planetatmosfärer eller förändra deras kemiska sammansättning vilket därmed påverkar planeternas långsiktiga möjligheter för att liv kan finnas där. Om många CME:er är magnetiskt undertryckta kan vissa exoplaneter exponeras för en mindre fientlig rymdmiljö än tidigare förväntat, vilket förbättrar deras chanser att behålla atmosfärer under miljarder år.
Forskningen stöddes av European Research Council (ERC) Project GENESIS, ELI-NP, Rumäniens ministerium för forskning och innovation, USA:s National Science Foundation (NSF) samt stora franska och europeiska högpresterande datorinfrastrukturer.
Man undrar varför vår
sol har så svagt magnetfält och om det är anledningen till att detta resultat av
mängder av koronautkast fick atmosfären på Mars att försvinna till stor del?
Kanske även detta påverkade Venus så den blev en död planet. Men då inställer
sig frågan utan svar varför klarade sig Jorden så bra och fick sina skyddande
sfärer?
