Jeste li ikad vidjeli vrući ljetni vjetar kako puše preko zrenja pšenice? Ako je to slučaj, upoznati ste s efektom ripplinga. Taj se kaskadni efekt naziva Alfvénovi valovi.
Zahvaljujući NASA-inoj opservatoriju za solarnu dinamiku (SDO), sada smo u mogućnosti vidjeti učinak Alfvénovih valova, pratiti njihova kretanja i vidjeti koliko energije se nosi sa sobom. Ova nova otkrića prosvjetljujuće su solarne istraživače i mogu biti ključna za dvije zagonetne solarne pojave - intenzivno zagrijavanje korone do 20 puta toplijeg od Sunčeve površine i solarnih vjetrova koji pušu do 1,5 milijuna milja na sat.
"SDO ima nevjerojatnu razlučivost tako da zapravo možete vidjeti pojedinačne valove," rekao je Scott McIntosh iz Nacionalnog centra za atmosferska istraživanja u Boulderu, Colo, "Sada možemo vidjeti da umjesto ovih valova ima oko 1000-tu energiju potrebnu kako smo ranije mislili, ima ekvivalent od oko 1100W žarulje za svakih 11 četvornih metara Sunčeve površine, što je dovoljno za zagrijavanje Sunčeve atmosfere i pokretanje solarnog vjetra. "
Kao što McIntosh ističe u svom 28. srpnja Priroda članak, Alfvénovi valovi prilično su jednostavni. Njihovo kretanje giba se gore-dolje prema linijama magnetskog polja slično načinu na koji vibracija putuje duž gitare gitare. Polje plazme koje obuhvaća Sunce kreće se u skladu s linijama polja. SDO može "vidjeti" i pratiti ovaj pokret. Iako je scenarij mnogo složeniji, razumijevanje valova ključno je za razumijevanje prirode veze Sunce-Zemlja i druga manje jasna pitanja poput onog što uzrokuje koronalno zagrijavanje i brzine solarnog vjetra.
"Znamo da postoje mehanizmi koji opskrbljuju ogromne zalihe energije na sunčevoj površini", kaže svemirski znanstvenik Vladimir Airapetian iz NASA-inog centra za svemirske letove Goddard u Greenbeltu, Md. "Ta se energija pumpa u energiju magnetskog polja, prenosi u sunčevu atmosferu i potom oslobađaju kao toplina. " Ali o određivanju detalja ovog mehanizma već se dugo raspravlja. Airapetian ističe da takva studija potvrđuje da su Alfvénovi valovi možda dio tog procesa, ali da čak i sa SDO-om još uvijek nemamo razlučivost snimanja koja bi ga mogla dokazati.
Hannes Alfvén je prvi put teoretizirao o talasima 1942. godine, ali tek su 2007. godine bili promatrani. To je dokazalo da mogu prenositi energiju sa Sunčeve površine u atmosferu, ali energija je bila preslaba da bi se objasnila velika toplina korone. Ova studija kaže da su ti izvorni brojevi možda bili podcijenjeni. McIntosh je u suradnji s timom iz Lockheed Martina, norveškog Sveučilišta u Oslu i belgijskog katoličkog sveučilišta Leuven, analizirao velike oscilacije u filmovima s SDO-ovog instrumenta Atmospheric Imagine Assembly (AIA) snimljenih 25. travnja 2010. "Naš kodni naziv za ovo je istraživanje bilo "Wiggles", kaže McIntosh. "Zato što filmovi stvarno izgledaju kao da je Sunce stvoreno od Jell-O-a i svuda se spremajući se. Jasno je da ove perike nose energiju. "
Tada su „wiggles“ - poznati kao spicule - modelirani prema Alfvénovim valovima i pokazalo se da to odgovaraju. Jednom utvrđeno, tim je mogao analizirati oblik, brzinu i energiju valova. „Sinusoidne krivulje odstupale su prema van brzinom većom od 30 milja u sekundi i ponavljale se svakih 150 do 550 sekundi. Ove brzine znače da bi valovi bili dovoljno energični da ubrzaju brzi solarni vjetar i zagrijavaju tihu koronu. " kaže ekipa. „Kratkost ponavljanja - poznata kao razdoblje vala - je također važna. Što je kraće razdoblje, to je lakši val za oslobađanje energije u koronalnu atmosferu, što je presudan korak u procesu. "
Prema preliminarnim podacima, spikule su skočile na koronske temperature od najmanje 1,8 milijuna stupnjeva Farenhajta. Uparivanje Alfvénovih valova i topline možda je upravo ono što je potrebno da bi se održala korona na njenoj trenutnoj temperaturi ... ali nije dovoljno da uzrokuje eksplozije zračenja. "Znajući da u valovima može biti dovoljno energije samo je polovica problema", kaže Goddard's Airapetian. „Sljedeće je pitanje saznati koji se dio te energije pretvara u toplinu. To bi moglo biti sve, ili 20 posto - pa moramo znati detalje te pretvorbe. "
Više studija? Možeš se kladiti'. A SDO tim je do zadatka.
"Još uvijek ne razumijemo kako se proces trenutno odvija, ali sve smo bolja i bolja zapažanja", kaže McIntosh. "Sljedeći je korak da ljudi poboljšaju teorije i modele kako bi zaista uvidjeli bit fizike koja se događa."
Izvorni izvor priče: NASA SDO News.
