Forskare har fångat den första direkta bevisningen på småskaliga torsions Alfvén-vågor i solens korona, vilket potentiellt förklarar dess extrema värme. Med hjälp av Daniel K. Inouye Solar Telescope på Hawaii observerade teamet dessa magnetiska vågor som vrider sig genom den soliga atmosfären. Upptäckten, publicerad den 24 oktober i Nature Astronomy, validerar teorier som sträcker sig tillbaka till 1940-talet.
Solens korona, dess yttre atmosfär, når miljontals grader Celsius—mycket varmare än ytan vid cirka 5 500 °C—men mekanismen bakom detta har förbryllat forskare i årtionden. Nu har en banbrytande studie ledd av professor Richard Morton vid Northumbria University identifierat torsions Alfvén-vågor som en trolig bidragande faktor till denna uppvärmning.
Alfvén-vågor, magnetiska vibrationer i plasma som först förutsågs 1942 av Nobelpristagaren Hannes Alfvén, har teoretiserats för att överföra energi från solens inre till dess korona. Medan större versioner av dessa vågor har observerats i samband med solutbrott, har den mindre, vrnande torsionsvarianten undvikit direkt detektion fram till nu. Mortons team använde den amerikanska National Science Foundations Daniel K. Inouye Solar Telescope på Maui, Hawaii, utrustad med den avancerade Cryogenic Near Infrared Spectropolarimetern (Cryo-NIRSP). Detta instrument möjliggjorde spårning av överhettade järnatom i koronan, som når 1,6 miljoner grader Celsius, och detektion av subtila vriddrörelser maskerade av mer framträdande svängningar.
"Denna upptäckt avslutar en långvarig sökande efter dessa vågor som har sina rötter i 1940-talet", sa Morton. "Vi har äntligen kunnat observera dessa torsionsrörelser direkt när de vrider de magnetiska fältlinjerna fram och tillbaka i koronan." Teleskopets fyrameters spegel, den största för solobservationer, möjliggjorde en oöverträffad upplösning av dessa fina strukturer.
Forskningen, ett samarbete som involverar institutioner från Storbritannien, Kina, Belgien och USA, inklusive Peking University, KU Leuven, Queen Mary University of London, Kinas vetenskapsakademi och NSF National Solar Observatory, publicerades i Nature Astronomy (DOI: 10.1038/s41550-025-02690-9). Den bygger på Mortons tidigare artiklar från 2025 i The Astrophysical Journal och dess Letters.
Utöver att lösa ett solmysterium kan resultaten förbättra förutsägelser för rymdväder. Dessa vågor kan driva solvinden, som påverkar satelliter, GPS och elnät på jorden, och förklara magnetiska switchbacks som detekterats av NASAs Parker Solar Probe. "Denna forskning ger essentiell validering för det spektrum av teoretiska modeller som beskriver hur Alfvén-vågturbulens driver den soliga atmosfären", tillade Morton. Framtida observationer med Inouye-teleskopet lovar djupare insikter i solenergi-dynamiken.