Forskare har upptäckt grodyngelformade jetstrålar som kommer ut från områden med intensiva magnetfält på solen. Till skillnad från de som lever på jorden, dessa "grodyngel" - formellt kallade pseudo-chocker - är helt gjorda av plasma, det elektriskt ledande materialet tillverkat av laddade partiklar som uppskattningsvis står för 99 procent av det observerbara universum. Upptäckten lägger till en ny ledtråd till ett av de äldsta mysterierna inom astrofysik.

I 150 år har forskare försökt ta reda på varför solens kleniga övre atmosfär - koronan - är över 200 gånger varmare än solytan. Denna region, som sträcker sig miljontals mil, blir på något sätt överhettad och frigör kontinuerligt högladdade partiklar, som rasar över solsystemet i överljudshastigheter.

När dessa partiklar möter jorden, de har potential att skada satelliter och astronauter, störa telekommunikation, och till och med störa elnäten under särskilt starka händelser. Att förstå hur koronan blir så varm kan i slutändan hjälpa oss att förstå den grundläggande fysiken bakom vad som driver dessa störningar.

På senare år har Forskare har till stor del diskuterat två möjliga förklaringar till koronal uppvärmning:nanoflares och elektromagnetiska vågor. Nanoflare-teorin föreslår bombliknande explosioner, som släpper ut energi i solens atmosfär. Syskon till de större solflammorna, de förväntas uppstå när magnetfältslinjer explosivt återansluts, släpper ut en våg av het, laddade partiklar. En alternativ teori föreslår att en typ av elektromagnetisk våg som kallas Alfvén-vågor kan trycka in laddade partiklar i atmosfären som en havsvåg som driver en surfare. Forskare tror nu att koronan kan värmas upp av en kombination av fenomen som dessa, istället för en ensam.

Den nya upptäckten av pseudo-chocker lägger ytterligare en spelare till den debatten. Särskilt, det kan bidra med värme till corona under specifika tider, nämligen när solen är aktiv, t.ex. under solmaximum - den mest aktiva delen av solens 11-åriga cykel som kännetecknas av en ökning av solfläckar, solflammor och koronala massutkastningar.

Upptäckten av solgrodyngeln var något slumpmässigt. När man nyligen analyserade data från NASA:s Interface Region Imaging Spectrograph, eller IRIS, forskare märkte unika långsträckta strålar som dyker upp från solfläckar ¬— cool, magnetiskt aktiva områden på solens yta – och stigande 3, 000 mil upp i den inre koronan. Jets, med skrymmande huvuden och försvagade svansar, såg ut för forskarna som grodyngel som simmade upp genom solens lager.

"Vi letade efter vågor och plasmautkast, men istället, vi märkte dessa dynamiska pseudo-chocker, som frånkopplade plasmastrålar, som inte är som riktiga stötar utan mycket energiska för att uppfylla Suns strålningsförluster, sa Abhishek Srivastava, forskare vid Indian Institute of Technology (BHU) i Varanasi, Indien, och huvudförfattare på den nya tidningen i Natur astronomi .

Använda datorsimuleringar som matchar händelserna, de fastställde att dessa pseudo-chocker kunde bära tillräckligt med energi och plasma för att värma den inre koronan.

Forskarna tror att pseudo-chockarna stöts ut genom magnetisk återkoppling - en explosiv trassling av magnetfältslinjer, som ofta förekommer i och runt solfläckar. Pseudo-chockerna har hittills bara observerats runt solfläckarnas kanter, men forskare förväntar sig att de också kommer att finnas i andra starkt magnetiserade områden.

Under de senaste fem åren, IRIS har hållit ett öga på solen i sina 10, 000-plus omlopp runt jorden. Det är en av flera i NASA:s flotta som stirrar på solen som kontinuerligt har observerat solen under de senaste två decennierna. Tillsammans, de arbetar för att lösa debatten om koronal uppvärmning och lösa andra mysterier som solen bevarar.

"Från början, IRIS vetenskapsundersökning har fokuserat på att kombinera högupplösta observationer av solatmosfären med numeriska simuleringar som fångar väsentliga fysiska processer, " sa Bart De Pontieu forskare vid Lockheed Martin Solar &Astrophysics Laboratory i Palo Alto, Kalifornien. "Det här dokumentet är en bra illustration av hur ett sådant samordnat tillvägagångssätt kan leda till nya fysiska insikter om vad som driver dynamiken i solatmosfären."

Den nyaste medlemmen i NASA:s heliofysikflotta, Parker solsond, kanske kan ge några ytterligare ledtrådar till mysteriet med koronal uppvärmning. Lanserades 2018, rymdfarkosten flyger genom solkoronan för att spåra hur energi och värme rör sig genom regionen och för att utforska vad som accelererar solvinden samt solenergipartiklar. Om man tittar på fenomen långt ovanför regionen där pseudochocker finns, Parker Solar Probes undersökning hoppas kunna belysa andra uppvärmningsmekanismer, som nanoflammor och elektromagnetiska vågor. Detta arbete kommer att komplettera den forskning som bedrivs med IRIS.

"Denna nya uppvärmningsmekanism kan jämföras med de undersökningar som Parker Solar Probe kommer att göra, sa Aleida Higginson, biträdande projektforskare för Parker Solar Probe vid Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory i Laurel, Maryland. "Tillsammans skulle de kunna ge en heltäckande bild av koronal uppvärmning."