Kinesko-njemački tim znanstvenika identificirao je magnetske strukture u solarnoj koroni odakle potječe brzi solarni vjetar. Koristeći slike i Doplerove karte iz solarnog ultraljubičastog mjerenja emitiranog zračenja (SUMER) spektrometra i magnetograma koje je isporučio Michelson Doppler Imager (MDI) na svemirskom i solarnom optičkom opazovanju (SOHO) ESA-e i NASA-e, opazili su kako struji solarni vjetar od magnetskih polja u obliku lijevka koja su usidrena u trakama magnetske mreže blizu površine Sunca. Ta su zapažanja predstavljena u broju časopisa Science od 22. travnja. Istraživanje dovodi do boljeg razumijevanja magnetske prirode izvora sunčevog vjetra, struje gipke i vruće plazme (električno provodnog plina) koji utječe na svemir Zemlje.
Solarni se vjetar sastoji od protona, alfa čestica (dvostruko ionizirani helij), teških iona i elektrona koji teku s površine Sunca brzinom od 300 do 800 km / s. Teški ioni u koronalnim izvorima emitiraju zračenje određenim ultraljubičastim valnim duljinama. Kad se spuste prema Zemlji, kao što to čine prilikom praćenja urođenog sunčevog vjetra, valne duljine ultraljubičastog zračenja postaju kraće, fenomen nazvan Doplerov efekt, koji je dobro poznat u svojoj akustičkoj varijanti, na primjer, od promjene tona sirena policijskog automobila dok se približavala slušaocu ili odmakla od njega. U solarnom slučaju kretanje plazme prema nama, što znači dalje od sunčeve površine, detektira se kao plavi pomak u ultraljubičastom spektru i na taj se način može iskoristiti za prepoznavanje početka odljeva sunčevog vjetra.
ŠUMER ultraljubičasti spektar sličan je onome što se vidi kad prizma razdvoji bijelu svjetlost u dugu različitih boja. Međutim, ultraljubičasto zračenje je ljudsko oko nevidljivo i ne može prodrijeti u Zemljinu atmosferu. Analizirajući ultraljubičastu emisiju koju je SUMER dobio iz svemirskog opservatorija SOHO, solarni fizičari mogu puno naučiti o Suncu i zaključiti temperaturu plina, kemijski sastav i kretanje u različitim atmosferskim slojevima.
"Fina magnetska struktura izvornog područja sunčevog vjetra ostala je neizdrživa", rekao je prvi autor prof. Chuanyi Tu, sa odjela za geofiziku Sveučilišta Peking u Pekingu, Kina. „Dugi niz godina, solarni i svemirski fizičari promatrali su brze tokove solarnog vjetra koji dolaze iz koronalnih područja s otvorenim linijama magnetskog polja i niskim intenzitetom svjetlosti, takozvanim koronalnim rupama. Međutim, samo kombiniranjem složenih opažanja SOHO-a na nov način uspjeli smo zaključiti svojstva izvora unutar koronalnih rupa. Čini se da brzi solarni vjetar potiče iz koronalnih tokova brzinom od oko 10 km / s na visini od 20 000 kilometara iznad fotosfere “.
"Brzi solarni vjetar počinje teći s vrha lijevka u koronalnim otvorima brzinom protoka od oko 10 km / s", izjavio je profesor Tu. "Taj se odljev vidi kao velike mrlje u dopplerovom plavom pomaku (izdubljena područja na gornjoj slici) spektralne linije koju emitiraju ioni Ne + 7 pri temperaturi od 600 000 Kelvina, što se može koristiti kao dobar tragač za vrućim protokom plazme , Usporedbom s magnetskim poljem, ekstrapoliranim iz fotosfere pomoću MDI magnetskih podataka, otkrili smo da obrazac pomaka plave boje ove linije najbolje korelira sa strukturama otvorenog polja na 20 000 km. "
SUMER spektrometar pregledao je izvore sunčevog vjetra promatrajući ultraljubičasto zračenje koje dolazi iz velikog područja sjeverne polarne regije Sunca. „Jasna identifikacija detaljne magnetske strukture izvora, koja se sada otkriva kao koronalni tokovi, i određivanje visine ispuštanja i početne brzine solarnog vjetra važni su koraci u rješavanju problema opskrbe masom i osnovnog ubrzanja. Sada možemo usmjeriti pažnju na proučavanje daljnjih stanja plazme i fizičkih procesa koji se događaju u širenjem koronalnog lijevka i u njihovim uskim vratima usidrenima u magnetskoj mreži “, kaže prof. Eckart Marsch, koautor znanstvenog rada.
Rješavanje prirode i podrijetla sunčevog vjetra jedan je od glavnih ciljeva za koji je SOHO dizajniran. Astronomskoj zajednici već je dugo poznato da brzi solarni vjetar dolazi iz koronalnih rupa. Ono što je ovdje novo jest otkriće da ti tokovi počinju u koronalnim lijevcima, čiji se izvor nalazi na rubovima magnetske mreže. Neposredno ispod površine Sunca nalaze se velike konvekcijske stanice. Svaka ćelija ima povezana magnetska polja koja su magnetskom konvekcijom koncentrirana u mrežnim trakama, gdje su vratovi lijevka usidreni. Iako je još uvijek zatvorena u malim petljicama, plazma se konvekcijom dovodi u lijevke i tamo se oslobađa, poput kante vode koja se prazni u otvoreni vodeni kanal.
"Prije se vjerovalo da brzi solarni vjetar potječe od bilo koje linije otvorenog polja u ionizacijskom sloju atoma vodika malo iznad fotosfere", kaže prof. Marsch, "Međutim, nizak dopplerov pomak emisione linije iz ugljikovih iona pokazuje da se skupni odljev još nije dogodio na visini od 5000 km. Plazma solarnog vjetra za sada se smatra da se opskrbljuje plazmom koja proizlazi iz mnogih malih magnetskih petlji, s visinom od samo nekoliko tisuća kilometara, koja gužva lijevak. Magnetskom rekonektivom plazma se sa svih strana dovodi do lijevka, gdje se može ubrzati i konačno formirati solarni vjetar. "
Instrument SUMER izgrađen je pod vodstvom dr. Klausa Wilhelma, koji je također koautor rada, na Institutu Max Planck za istraživanje solarnog sustava (ranije Institut Max Planck za aeronomiju) u Lindauu, Njemačka, s ključnim doprinosima s Instituta d'Astrophysique Spatiale u Orsayu u Francuskoj, NASA Goddard centra za svemirske letove u Greenbeltu u državi Maryland, Sveučilišta u Kaliforniji u Berkeleyu i uz financijsku potporu njemačkih, francuskih, američkih i švicarskih nacionalnih agencija. SOHO djeluje gotovo deset godina na posebnom vidikovcu u svemiru 1,5 milijuna kilometara od Zemlje, na sunčanoj strani Zemlje. SOHO je projekt međunarodne suradnje Europske svemirske agencije i NASA-e. Letio je raketom Atlas II-AS iz NASA-inog svemirskog centra Kennedy, Florida, u prosincu 1995., a upravljao je iz centra za svemirske letove Goddard.
Izvorni izvor: Novosti Plan Planck Society News
