Čínsko-nemecký tím vedcov identifikoval magnetické štruktúry v slnečnej koróne, z ktorej vychádza rýchly slnečný vietor. Pomocou obrázkov a Dopplerových máp zo slnečného ultrafialového merania emitovaného žiarenia (SUMER) a magnetogramov dodaných Michelsonovým Dopplerovým zobrazovačom (MDI) na vesmírnom Slnečnom a Heliospherickom observatóriu (SOHO) ESA a NASA pozorovali prúdenie slnečného vetra z lievikovitých magnetických polí, ktoré sú ukotvené v pruhoch magnetickej siete blízko povrchu Slnka. Tieto pozorovania sú uvedené v časopise Science 22. apríla. Výskum vedie k lepšiemu porozumeniu magnetickej povahy zdrojov slnečného vetra, prúdu jemnej a horúcej plazmy (elektricky vodivý plyn), ktorý ovplyvňuje vesmírne prostredie Zeme.
Slnečný vietor pozostáva z protónov, alfa častíc (dvojnásobne ionizovaného hélia), ťažkých iónov a elektrónov, ktoré tečú z povrchu Slnka s rýchlosťami od 300 do 800 km / s. Ťažké ióny v koronálnych zdrojových oblastiach emitujú žiarenie pri určitých ultrafialových vlnových dĺžkach. Keď prúdia smerom k Zemi, podobne ako pri sledovaní vznikajúceho slnečného vetra, vlnové dĺžky ultrafialovej emisie sa skracujú, jav nazývaný Dopplerov jav, ktorý je dobre známy v jeho akustickom variante, napríklad zo zmeny tónu roh policajného vozidla pri približovaní sa k poslucháčovi alebo pri ústupe z neho. V solárnom prípade je plazmový pohyb smerom k nám, čo znamená, že je preč od slnečného povrchu, detekovaný ako modrý posun v ultrafialovom spektre, a môže sa teda použiť na identifikáciu začiatku odtoku slnečného vetra.
LETNÉ ultrafialové spektrum je podobné tomu, ktoré sa pozoruje, keď hranol oddeľuje biele svetlo do dúhy rôznych farieb. Ultrafialové žiarenie je však pre ľudské oko neviditeľné a nemôže preniknúť do zemskej atmosféry. Analýzou ultrafialového žiarenia získaného SUMERom na vesmírnom observatóriu SOHO z vesmíru sa môžu solárni fyzici dozvedieť veľa o Slnku a odvodiť teplotu plynu, chemické zloženie a pohyb v rôznych atmosférických vrstvách.
„Jemná magnetická štruktúra zdrojovej oblasti slnečného vetra zostáva nepolapiteľná“, povedal prvý autor Prof. Chuanyi Tu z Katedry geofyziky Pekinskej univerzity v Pekingu v Číne. „Mnoho rokov pozorovali slneční a vesmírni fyzici rýchle prúdy slnečného vetra prichádzajúce z koronálnych oblastí s otvorenými čiarami magnetického poľa a nízkou intenzitou svetla, tzv. Koronálnymi dierami. Iba kombináciou komplexných pozorovaní SOHO novým spôsobom sme však mohli odvodiť vlastnosti zdrojov vo vnútri koronálnych dier. Zdá sa, že rýchly slnečný vietor pochádza z koronálnych lievikov rýchlosťou približne 10 km / s vo výške 20 000 kilometrov nad fotosférou “.
„Rýchly slnečný vietor začína vytekať z vrcholu lievikov v koronálnych dierach s rýchlosťou toku asi 10 km / s,“ uvádza prof. Tu. „Tento odtok je videný ako veľké škvrny v dopplerovskom modrom posunu (šrafované oblasti na obrázku vyššie) spektrálnej línie emitovanej Ne + 7 iónmi pri teplote 600 000 kelvinov, ktoré sa môžu použiť ako dobrý indikátor pre tok horúcej plazmy. , Porovnaním s magnetickým poľom, extrapolovaným z fotosféry pomocou MDI magnetických údajov, sme zistili, že modro-posunový obrazec tejto línie najlepšie koreluje s štruktúrami otvoreného poľa na 20 000 km. “
SUMER spektrometer skúmal zdroje slnečného vetra pozorovaním ultrafialového žiarenia pochádzajúceho z veľkej časti severnej polárnej oblasti Slnka. „Jasná identifikácia podrobnej magnetickej štruktúry zdroja, ktorá sa teraz objavuje ako koronálne lieviky, a stanovenie výšky uvoľnenia a počiatočnej rýchlosti slnečného vetra sú dôležitými krokmi pri riešení problémov zásobovania hmotou a základného zrýchlenia. Teraz sa môžeme sústrediť na skúmanie ďalších plazmatických podmienok a fyzikálnych procesov, ktoré sa vyskytujú v rozširujúcich sa koronálnych lievikoch av ich úzkych krčkoch ukotvených v magnetickej sieti, “hovorí prof. Eckart Marsch, spoluautor vedeckej práce.
Riešenie charakteru a pôvodu slnečného vetra je jedným z hlavných cieľov, pre ktoré bol projekt SOHO navrhnutý. Astronomické spoločenstvo je už dlho známe, že rýchly slnečný vietor prichádza z koronálnych dier. Novinkou je zistenie, že tieto toky začínajú v koronálnych lievikoch, ktorých zdroj sa nachádza na okrajoch magnetickej siete. Hneď pod povrchom Slnka sa nachádzajú veľké konvekčné bunky. Každá bunka má s ňou spojené magnetické polia, ktoré sa sústreďujú v sieťových pruhoch magneto-prúdením, kde sú kotvové hrdlá ukotvené. Plazma, ktorá je stále uzavretá v malých slučkách, sa privádza konvekciou do lievikov a potom sa tam uvoľňuje, ako je vedro vody vyprázdňované do otvoreného kanála vody.
„Predtým sa verilo, že rýchly slnečný vietor vzniká na ktorejkoľvek danej otvorenej poľnej línii v ionizačnej vrstve atómu vodíka mierne nad fotosférou,“ hovorí Prof. Marsch, „Nízky Dopplerov posun emisnej línie od uhlíkových iónov ukazuje, že k hromadnému odlivu ešte nedošlo vo výške 5 000 km. Slnečná veterná plazma sa teraz považuje za dodávanú plazmou, ktorá pochádza z mnohých malých magnetických slučiek s výškou iba niekoľko tisíc kilometrov, ktorá nalieva lievik. Prostredníctvom magnetického opätovného spojenia je plazma privádzaná zo všetkých strán do lievika, kde môže byť urýchlená a nakoniec tvoriť slnečný vietor. “
Nástroj SUMER bol postavený pod vedením Dr. Klausa Wilhelma, ktorý je tiež spoluautorom príspevku, v Inštitúte Maxa Plancka pre výskum slnečnej sústavy (predtým Inštitút Maxa Plancka pre letectvo) v nemeckom Lindau s kľúčovými príspevkami. z inštitútu Institute d'Astrophysique Spatiale vo francúzskom Orsay, NASA Goddard Space Flight Center v Greenbelt, Maryland, Kalifornská univerzita v Berkeley a s finančnou podporou nemeckých, francúzskych, amerických a švajčiarskych národných agentúr. Spoločnosť SOHO pôsobí už takmer desať rokov v špeciálnom výhodnom mieste vo vesmíre vzdialenom 1,5 milióna kilometrov od Zeme na slnečnej strane Zeme. SOHO je projekt medzinárodnej spolupráce medzi Európskou vesmírnou agentúrou a NASA. Bola spustená na rakete Atlas II-AS z Kennedyho vesmírneho strediska NASA na Floride v decembri 1995 a je prevádzkovaná z vesmírneho leteckého centra Goddard.
Pôvodný zdroj: Max Planck Society News Release
