Už ste niekedy videli horúci letný vietor cez dozrievajúce pole pšenice? Ak áno, ste oboznámení s efektom vlnenia. Tento kaskádový efekt sa nazýva Alfvénove vlny.
Vďaka observatóriu slnečnej dynamiky NASA (SDO) sme teraz schopní vidieť efekt Alfvénových vĺn, sledovať ich pohyby a vidieť, koľko energie sa prenáša. Tieto nové objavy poučujú solárnych výskumníkov a môžu byť kľúčom k ďalším dvom záhadným solárnym javom - intenzívnemu zahrievaniu koróny na asi 20-krát vyššiu teplotu ako slnečný povrch a slnečným vetrom, ktoré dosahujú rýchlosť až 1,5 milióna míľ za hodinu.
„Spoločnosť SDO má úžasné rozlíšenie, takže môžete skutočne vidieť jednotlivé vlny,“ hovorí Scott McIntosh v Národnom centre pre výskum atmosféry v Boulder, Colo. má ekvivalent asi 1100 W žiarovky na každých 11 štvorcových stôp slnečného povrchu, čo je dostatočné na zahriatie slnečnej atmosféry a na poháňanie slnečného vetra. “
Ako zdôrazňuje McIntosh vo svojom 28. júli príroda článok, Alfvénove vlny sú dosť jednoduché. Ich pohyb sa vlieva nahor a nadol po líniách magnetického poľa, podobne ako vibrácie putujú po gitarovej strune. Plazmové pole obklopujúce Slnko sa pohybuje v súlade s poľnými čiarami. SDO môže tento pohyb „vidieť“ a sledovať. Aj keď je scenár oveľa komplexnejší, pochopenie vĺn je kľúčom k pochopeniu podstaty spojenia medzi Slnkom a Zemou a ďalších menej jasných otázok, ako je napríklad to, čo spôsobuje koronálne zahrievanie a rýchlosti slnečného vetra.
„Vieme, že existujú mechanizmy, ktoré dodávajú obrovskú rezervu energie na slnečnom povrchu,“ hovorí vesmírny vedec Vladimir Airapetian v Goddardovom vesmírnom letovom centre NASA v Greenbelt, MD. „Táto energia sa čerpá do energie magnetického poľa, ktorá sa prenáša na slnečné žiarenie. atmosféra a potom sa uvoľní ako teplo. “ O podrobnostiach tohto mechanizmu sa však už dlho diskutuje. Airapetian poukazuje na to, že štúdia, ako je táto, potvrdzuje, že v tomto procese môžu byť vlny Alfvén, ale že ani v prípade SDO ešte nemáme rozlíšenie zobrazovania, ktoré by to definitívne dokázalo.
Hannes Alfvén vlny teoretizoval najskôr v roku 1942, ale až v roku 2007 boli skutočne pozorované. Dokázalo sa, že môžu prenášať energiu zo slnečného povrchu do atmosféry, ale energia bola príliš slabá na to, aby zodpovedala vysokému teplu koróny. Táto štúdia hovorí, že tieto pôvodné čísla mohli byť podcenené. McIntosh v spolupráci s tímom z Lockheed Martin, nórskej univerzity v Osle a belgickej katolíckej univerzity v Leuvene analyzovala veľké oscilácie vo filmoch z nástroja SDO pre Atmosférické predstavenie si snímok (AIA) zachyteného 25. apríla 2010. „Naše kódové meno pre tento výskum bol „Krútiaci sa,“ “hovorí McIntosh. „Pretože filmy naozaj vyzerajú, že Slnko bolo vyrobené z kývania Jell-O všade tam a späť. Je zrejmé, že tieto krútia niesť energiu. “
Wiggles - známe ako spikly - boli potom modelované proti vlnám Alfvén a zistilo sa, že sú dobrými zápasmi. Po určení môže tím analyzovať tvar, rýchlosť a energiu vĺn. „Sinusové krivky sa odchýlili smerom von pri rýchlostiach nad 30 míľ za sekundu a opakovali sa každých 150 až 550 sekúnd. Tieto rýchlosti znamenajú, že vlny by boli dostatočne energické na urýchlenie rýchleho slnečného vetra a na zahriatie pokojnej koróny. “ hovorí tím. „Dôležitá je aj krátkosť opakovania - známa ako obdobie vlny. Čím je toto obdobie kratšie, tým ľahšie je pre vlnu uvoľňovať energiu do koronálnej atmosféry, čo je zásadný krok v procese. “
Podľa predbežných údajov spikuly vyskočili na koronálne teploty najmenej 1,8 milióna stupňov Fahrenheita. Párovanie Alfvénových vĺn a tepla môže byť práve to, čo je potrebné na udržanie koróny pri jej aktuálnej teplote ... ale nestačí na to, aby došlo k výbuchu žiarenia. „Vedieť, že vo vlnách môže byť dosť energie, predstavuje iba polovicu problému,“ hovorí Goddardov Airapetian. „Ďalšou otázkou je zistiť, aká časť tejto energie sa premení na teplo. Môže to byť všetko, alebo to môže byť 20 percent - takže musíme poznať podrobnosti tejto konverzie. “
Viac štúdia? Betcha ’. A tím SDO je na tejto úlohe.
„Stále nerozumieme prebiehajúcemu procesu, ale zlepšujeme a zlepšujeme pozorovania,“ hovorí McIntosh. "Ďalším krokom je, aby ľudia vylepšili teórie a modely, aby skutočne zachytili podstatu fyziky, ktorá sa deje."
Pôvodný zdroj príbehu: NASA SDO News.
