Gwyddonwyr yr haul yn cadarnhau tonnau magnetig 70 mlynedd wedi iddynt gael eu rhagweld

Dolennau magnetic ar yr Haul wedi ei cofnodi gan Arsyllfa Deinameg yr Haul NASA (SDO). Mae’r ymchwil diweddaraf wedi cadarnhau persenoldeb tonnau plasma magnetig dirdroadol ar yr Haul, a ragwelwyd dros 70 mlynedd yn ôl. Llun: NASA

Mae ymchwilwyr wedi cadarnhau bodolaeth tonnau magnetig ar wyneb yr Haul a ragwelwyd gan wyddonydd o Sweden dros 70 mlynedd yn ôl.

Cyflwynodd y ffisegydd Hannes Alfvén yr achos damcaniaethol dros y tonnau plasma magnetig dirdroadol ym 1947, gwaith a enillodd iddo Wobr Ffiseg Nobel ym 1970.

Mewn papur yn y cyfnodolyn Nature Astronomy, mae tîm dan arweiniad Dr Marco Stangalini o Asiantaeth Ofod yr Eidal a'r Athro Róbertus Erdélyi o Brifysgol Sheffield, ac sy'n cynnwys gwyddonwyr o Adran Ffiseg Prifysgol Aberystwyth, yn adrodd am y cofnod uniongyrchol cyntaf o'r ffenomen sydd bellach yn cael eu galw’n donnau Alfvén.

Yn fuan wedi iddynt gael eu rhagweld yn fathemategol, cafodd tonnau Alfvén eu cydnabod am eu heffaith bosibl mewn llawer o feysydd ymchwil, gan gynnwys ffiseg niwtrino, ffiseg y cyfrwng rhyngserol, a chymwysiadau diwydiannol mewn meteleg.

Eu nodwedd allweddol yw eu gallu i gludo egni a gwybodaeth dros bellteroedd mawr iawn oherwydd eu natur fagnetig bur.

Bu gwyddonwyr yn aflwyddiannus yn eu hymdrechion i ddod o hyd iddynt tan nawr gan nad yw wedi bod yn bosibl dod o hyd i unrhyw arwydd uniongyrchol ohonynt, ac felly maent wedi bod yn ‘gudd’ yn y ffotosffer solar, cragen allanol yr Haul.

Bellach, mae damcaniaeth Alfvén wedi ei chadarnhau gan ddefnyddio data a gasglwyd gan IBIS (Interferometric BIdimensional Spectropolarimeter) yn Arsyllfa Solar Genedlaethol yr Unol Daleithiau yn New Mexico.

Yn ogystal â chadarnhau eu presenoldeb, mae'r tîm wedi adnabod y tonnau fel mecanwaith effeithlon ar gyfer echdynnu llawer iawn o egni o'r ffotosffer solar i haenau uchaf yr Haul ac o bosibl i’r gofod rhyngblanedol.

Mae Dr Marianna Brigitta Korsós yn Gynorthwyydd Ymchwil Ôl-Ddoethurol yng Ngrŵp Ffiseg Cysawd yr Haul yn Adran Ffiseg Prifysgol Aberystwyth, ac yn aelod o'r tîm a wnaeth y darganfyddiad.

Dywedodd Dr Korsós: “Nod yr ymchwil hwn oedd dod o hyd i dystiolaeth uniongyrchol am bresenoldeb y tonnau magnetig pur hyn a enillodd Wobr Ffiseg Nobel i Alfvén fwy na 50 mlynedd yn ôl. Mae hwn yn faes seryddiaeth gwych sy'n datblygu'n gyflym diolch i’r gwelliannau ym maes synhwyryddion. Rwy’n falch iawn o fod yn rhan o’r gwaith ar y cyd hwn fel ymchwilydd benywaidd ifanc ym Mhrifysgol Aberystwyth ac rwyf wedi dysgu llawer am y maes hynod ddiddorol hwn o wyddoniaeth.”

Ychwanegodd Dr Huw Morgan o Grŵp Ffiseg Cysawd yr Haul ym Mhrifysgol Aberystwyth: “Ym maes ffiseg yr Haul rydym yn chwilio am gliwiau yn barhaus i ddatgelu presenoldeb ffenomen wrth arsylwi. Rydym yn gwybod bod tonnau magnetig yn digwydd yn awyrgylch yr haul, a bod ganddynt ran bwysig i’w chwarae. Ac eto mae’n hynod o anodd eu gweld yn uniongyrchol - rydym yn dibynnu ar arwyddion anuniongyrchol ac amwys yn aml mewn data. Mae'r astudiaeth hon yn un gyffrous. Mae'n dangos penllanw degawdau o welliannau mewn technoleg arsylwi a modelu cyfrifiadurol sydd, o'r diwedd, yn agor ffenest i ni ar y prosesau sy'n pweru awyrgylch yr haul.”

Yn ôl y tîm, cam cyntaf yn unig tuag at fanteisio ar alluoedd a chynhwysedd y tonnau magnetig hyn yw darganfod tonnau Alfvén yn uniongyrchol yn y ffotosffer solar.

Bellach mae cyfleoedd ychwanegol gwych i ymchwilio i'w perthnasedd, diolch i'r cyfleoedd a gynigir gan loeren y Solar Orbiter, y telesgop 4 metr daearol Daniel K. Inouye Solar Telescope (DKIST) a'r Telesgop Solar Ewropeaidd (Prosiect EST)

Mae Dr Korsós hefyd yn aelod blaenllaw a gweithredol o SAMNet sy'n ceisio deall y berthynas rhwng gweithgaredd solar ac awyrgylch uchaf y Ddaear, gan gynnwys magentiaeth solar.

Cyhoeddwyd y papur Torsional oscillations within a magnetic pore in the solar photosphere yn Nature Astronomy ddydd Llun 10 Mai 2021.

Grŵp Ffiseg Cysawd yr Haul Prifysgol Aberystwyth

Mae’r grŵp ‘ffiseg cysawd yr haul’ yn Aberystwyth yn astudio’r cysawd sengl yma gan gynnwys datblygiad nodweddion ffrwydrol ar yr Haul, yr esblygiad a strwythur deunydd yng ngwynt heulol ac effaith y llif yma ar amgylcheddau’r planedau mewnol. Mae’r cymhwysiad o wyddoniaeth yma yn cyd-fynd â rhaglen o ddarganfod cysawd yr haul, mae’r grŵp hefyd yn ymchwilio technoleg roboteg ar gyfer teithiau yn y dyfodol a fydd yn gwella’u hansawdd ymchwil nhw.

Rhannu