Artikkel

Vil knekke varmekoden på sola

Luc Rouppe Van Der Voort med bilde av sol i bakgrunnen
Luc Rouppe Van Der Voort og solforskerne på Institutt for teoretisk astrofysikk ønsker å forstå temperaturforskjellene på sola og omgivelsene rundt. Det kan være nøkkelen til å forstå solstormer. Foto: Espen Haakstad/UiO Bruk bildet.

Vil knekke varmekoden på sola

En gigantisk magnetisk ball av gass og plasma 149 600 000 km unna gir jorden lys og varme. Solen har skint i 4,5 milliarder år og gir inntrykk av å være uforanderlig, men den er konstant i endring.

Tydelige magnetfelt og solstorm på sola
Sola med tydelige magnetfelt og solutbrudd, Foto: Solar Dynamics Observatory/ NASA

Nyere solforskning avslører stadig flere fascinerende ting og hvordan vår nærmeste stjerne påvirker oss på jorda.

Soloverflaten og solatmosfæren er en scene for eksplosjoner og dramatikk som påvirker oss her på jorden i svært direkte forstand.

Institutt for teoretisk astrofysikk på UiO kan skryte av å ha et solforskningsmiljø i den absolutte verdenstoppen. Her forklarer professor Luc Rouppe Van Der Voort ved instituttet om deres forskning på solatmosfæren og hvorfor forståelsen av den er så viktig for oss.

Kjenn ditt solsystem

Det er noe nært og kjent med solen som gjør at den kan virke merkelig å måtte forske så mye på den. Men det må vi. Fordi vi er bare en liten brikke i et stort system styrt av solen.

– I det store perspektivet er det snakk om kunnskap om oss selv. Vi er en del av et solsystem der solen er den desidert viktigste brikken. Vi må vite hvordan vår nærmeste stjerne fungerer. Alt på jorda blir påvirket av sola. Skal vi forstå oss selv og det som skjer her på jorden, må vi også forstå solen.

Kan slå ut all kommunikasjon

Solforskning er også viktig i et mer kortsiktig perspektiv.

– Tenker man mer kortsiktig er det særlig en ting på solen som påvirker oss her på jorden, nemlig solstormer.

En solstorm kan påvirke og slå ut viktig infrastruktur på jorda. Hvis den er kraftig nok, kan det få store konsekvenser for et samfunn som vårt som i stor grad er basert på teknologi.

– En solstorm er store mengder partikler, stråling og partikler om slynges ut i verdensrommet fra sola. Når disse stormene går i retning av jorda, påvirker det oss og kan ha store konsekvenser.

Solstormene kan slå ut satellittnettverket rundt jorda, påvirke elektriske nettverk og egentlig all moderne teknologi og dermed i verste fall forårsake skader for milliarder av kroner.  

– Ja, til og med store elektriske nettverk kan bli slått ut. I Canada i 1988 ble store deler av det elektriske nettverket slått ut på grunn av en solstorm.

LES OGSÅ: Luc Rouppe Van der Voort har fått Toppforsk-midler fra Forskingsrådet for å forske på sola.

Men en solstorm byr ikke bare på kostnader og skader på infrastruktur, den kan føre til tap av liv.

– Kraftige solstormer kan slå ut viktig navigasjonsverktøy på fly. Tenk deg et fly på vei over Atlanteren uten navigasjonsutstyr. Det kan fly seg helt ut av kurs og forårsake en stor flykatastrofe.

En værmelding for rommet

Luc Rouppe Van Der Voort på La Palma
Luc Rouppe Van Der Voort med solobservatoriet på La Palma i bakgrunnen. Foto: Institutt for astrofysikk

Enda mer skremmende er det at vi ikke vet hva en fremtidig supersterk solstorm kan forårsake av skader. Vi har ikke mye historisk data til å hjelpe oss her. Det eneste vi vet er at solstormer har slått ut kommunikasjon før.

– Hele telegrafnettet i New England, USA, ble i 1851 for eksempel slått ut. Forskningen vår kan føre til at det i fremtiden blir lettere å forutse romvær. For skal vi kunne få en værmelding for rommet, da må vi forstå solaktiviteten og solatmosfæren!

Forskning i verdenstoppen

Institutt for teoretisk astrofysikk på UiO har utviklet et «stjernelag» når det kommer til å forstå soloverflaten og solatmosfæren. Det kan de takke solteleskopet på La Palma for og at instituttet har satset på å ha kraftig datahjelp tilgjengelig.

– At vi nå begynner å forstå mer av solatmosfæren kan vi takke det gode bildematerialet som vi får. Godt bildemateriale får vi fra gode instrumenter! Og her er solteleskopet på La Palma helt sentral.

Solteleskopet på La Palma ligger 2400 m over havet og er plassert over skylaget. Her er atmosfæren er veldig stabil. Det gjør at teleskopet kan ta veldig skarpe bilder. Tårnet ruver også 15 meter over fjellet for å oppnå optimale forhold.

– I tillegg har teleskopet Adaptive optics: Som gjennom databearbeiding kan ta vekk atmosfæriske forstyrrelser. Dette gir oss veldig bra bilder. Men hvert år er vi 42 dager på La Palma for å treffe akkurat DEN dagen da observasjonsforholdene er optimale!

Dette sammen med bilder fra NASA-satellitten IRIS gir astrofysikerne på UiO mye å jobbe med. Solteleskopet og satellitten produserer en ekstrem mengde data. Teleskopet produserer 4 bilder per sekund i en ekstrem høy oppløsning til vitenskapelige formål.

Det betyr at det er en enorm mengde data som skal brytes ned i forskningen på sola. Og da trenger man mye datakraft!

– Instituttet har over lang tid satset på å ha stor datakraft tilgjengelig. Andre steder i verden med såkalte «superdatamaskiner» har ofte stor kø. Vi kan innen kort tid behandle all den dataen vi får. Det er også derfor vi her i Oslo ofte er de første til å tolke ny data fra solen.

Håper å løse 70 år gammelt problem

Satellitten SOHO observerer solstorm på sola
Satellitten SOHO observerer et stort utbrudd på solen. Slike utbrudd forårsaker solstormer. Foto: ESA/NASA.

- På solen er det veldig viktig å forstå magnetfeltene. Det er det jeg jobber med. Skal vi forstå f.eks. solstormene må vi skjønne hvordan magnetfeltene fungerer.

Da må man studere solflekker. Hele soloverflaten er fylt med magnetfelt. De sterkeste magnetfeltene finner man i solflekkene og det som kalles aktive regioner.

Solflekkene forekommer der soloverflaten er på sitt mest aktive. Disse regionene er litt kaldere enn resten av overflaten.

– Det merkelige er imidlertid koronaen i nærheten av disse stedene er ekstremt varm. Flere millioner grader varmere enn andre steder på koronaen.

– Vi prøver å finne ut hvorfor. Derfor vi jobber med å forstå hvordan gass og energi går igjennom den såkalte «interface region», rommet mellom soloverflaten og koronaen.

Problemet er at det er veldig vanskelig å forstå disse mekanismene fordi soloverflaten forandrer seg hele tiden.

– Dette er et 70 år gammelt problem, men gjennom våre modeller så håper vi å få svar på dette.

Vil til bunns i mysteriet

Rouppe Van Der Voort og solforskerne på UiO må derfor utvikle veldig avanserte modeller for å skjønne hvordan solatmosfæren fungerer.

De jobber hardt med å utvikle modeller som kan forstå solatmosfæren best mulig. Da må de utnytte dataene fra teleskop og satellitt best mulig.

Her er det gode utstyret på instituttet nøkkelen.

– Det handler mye om å få må matematikken til å stemme overens med observasjonene. Vi kjører numeriske modeller og solobservasjoner mot hverandre for å få en mest mulig presis forståelse av hva som foregår

Rouppe Van Der Voort  har troen på at vi i fremtiden skal forstå mer av solatmosfæren og dermed kunne spå romværet mye bedre.

– Når vi har modeller som skal forklarer det magnetiske spektrumet og spredning av gass og energi i solatmosfæren, da kan vi komme til bunns i mysteriet om den varme koronaen. Og gjør vi det. Da kan vi kanskje få en værmelding for solen også!

Kontakt:

Professor Luc Rouppe Van Der Voort, Institutt for teoretisk astrofysikk

Les mer:

Syv år Toppforsk-midler

Strålende utsikter for solforskningen

Ukens forsker: Luc Rouppe Van Der Voort

Kategori: 

Les også

Dekan Morten Dæhlen presenterer MN-fakultetets nye strategi

– Vi er allerede gode og skal bli enda bedre!

Det har tatt halvannet år å utvikle den nye strategien som skal stake ut den fremtidige kursen for UiOs matematisk-naturvitenskapelige fakultet. Målet er blant annet å markere seg enda sterkere blant de beste universitetene i Europa.