18. Sluneční koróna
Slunce je naší životadárnou hvězdou. V jejím nitru vzniká termojadernou fúzí energie, která se šíří k povrchu nejprve zářením a poté prouděním.
Teplota Slunce postupně klesá od jádra, v němž je teplota 15 milionů stupňů Celsia, směrem k povrchu o teplotě 5 500 °C. Od povrchu dále ovšem teplota opět roste. Sluneční atmosféra, které říkáme koróna, má teplotu až několik milionů stupňů Celsia, což je na první pohled překvapující.
Teprve ve 20. století začalo být možné korónu podrobně zkoumat specializovanými družicemi, jako je například SOHO. V dobách dřívějších bylo možné spatřit sluneční korónu pouze při úplných zatměních Slunce, kdy je povrch Slunce zakrytý měsíčním diskem a slabě svítící koróna není přezářena ostrým svitem slunečního kotouče. Při jednom takovém zatmění, které proběhlo 7. srpna 1869 od Aljašky po severní Karolínu, byla ve spektru koróny nalezena zcela atypická zelená spektrální čára.
Vlnová délka čáry neodpovídala žádnému známému prvku, a tak se vyrojily domněnky, že jde o nový prvek, tzv. korónium. Pro domnělý prvek ale už nebylo v Mendělejevově periodické tabulce místo. Záhada byla vyřešena až po 70 letech. V roce 1939 švédští astronomové Walter Grotrian a Bengt Edlén zjistili, že jde o spektrální čáru třináctkrát ionizovaného železa. Nešlo tedy o nový prvek, ale prvek důvěrně známý za neobvyklých podmínek. K tomu, aby bylo železo takto vysoce ionizováno, musí být v koróně extrémně vysoké teploty, řádově miliony stupňů. Jedna záhada byla nahrazena jinou: Proč je koróna tak horká?
Teorií o tom, co by mohlo způsobovat vysokou teplotu koróny, se vynořila celá řada. Dlouho prosazovanou hypotézou byl ohřev koróny slunečními erupcemi. Jde o výrony plazmatu způsobené přepojením magnetických silokřivek. Při průměrné erupci se uvolní energie 1025 J, To odpovídá sto tisícům milionů hirošimských atomových bomb. Tato energie zahřeje okolní plazma, vymrští ho a způsobí vzplanutí až v rentgenovém spektru. Velkých erupcí je ale nesmírně málo na to, aby viditelně zahřály korónu. Podle teorie by mohlo docházet i k miniaturním mikroerupcím, jejichž energetická bilance je sice o dva řády nižší, ale jejich podstatně vyšší počet by mohl korónu alespoň částečně ohřát.
Dnes se ale zdá, že vedoucím mechanizmem přenosu energie do koróny jsou magneto-zvukové vlny. Zvuk se plazmatem šíří mnohem komplikovaněji než v běžném prostředí a existuje tu více různých módů. Asi nejjednodušším je Alfvénova vlna, v níž dochází k příčnému rozvlnění magnetických siločar, které vypadají jako vlající tráva ve větru. Právě Alfvénovy vlny mohou vynášet energii podél siločar v podobě zvukových vln z oblastí pod povrchem až vysoko do koróny. V roce 2007 japonská sonda Hinode detekovala při povrchu Slunce intenzivní Alfvénovy vlny, podél nichž unikaly do vesmírného prostoru nabité částice v podobě slunečního větru. Podle výpočtů, které provedl v lednu 2008 tým z Kalifornské sluneční a astrofyzikální laboratoře, jsou Alfvénovy vlny natolik intenzivní, že samy o sobě postačí nejenom ke vzniku slunečního větru, ale i k ohřevu koróny na pozorované teploty! To bylo skutečným překvapením. Nezávisle na těchto výpočtech se z rozboru dat pořízených za 14 let družicí WIND, která zkoumala sluneční vítr, ukázalo, že poměr iontů vodíku a hélia ve slunečním větru přesně odpovídá tomu, že jsou tyto částice vynášeny Alfvénovými vlnami a v podstatě nepřipouští jiný mechanizmus. Zdá se tedy, že záhada vysoké teploty koróny je dnes vyřešena.
Výrony hmoty z koróny putují napříč sluneční soustavou, a pokud narazí do magnetosféry Země, mohou následné děje způsobit rozsáhlé škody na vedeních vysokého napětí, telekomunikačních sítích, družicových i dalších systémech. Proto je koróna Slunce systematicky monitorována a lidstvo je před nebezpečnými shluky plazmatu včas varováno. Někdy hovoříme o kosmickém počasí a stejně jako to pozemské ho umíme alespoň krátkodobě předpovídat. Procesy v koróně jsou pro nás nesmírně důležité a nedávné objasnění mechanizmu ohřevu koróny bylo klíčovým momentem v jejich pochopení.