Oletko koskaan nähnyt kuumaa kesätuulta puhaltavan kypsävän vehnäpellon yli? Jos on, tunnet aallotuksen. Tätä CSS-vaikutusta kutsutaan Alfvén-aaltoiksi.
NASA: n Solar Dynamics Observatory (SDO) ansiosta pystymme nyt näkemään Alfvén-aaltojen vaikutuksen, seuraamaan niiden liikkeitä ja näkemään, kuinka paljon energiaa kuljetetaan mukanaan. Nämä uudet havainnot ovat valaisevia aurinko-tutkijoita, ja ne voivat olla avain kahteen muuen arvoitukselliseen aurinkoilmiöön - koronan voimakas kuumennus noin 20 kertaa kuumemmaksi kuin Auringon pinta ja aurinkotuulet, jotka puhaltavat jopa 1,5 miljoona mailia tunnissa.
"SDO: lla on hämmästyttävä resoluutio, joten voit tosiasiallisesti nähdä yksittäisiä aaltoja", sanoo Scott McIntosh Kansallisessa ilmakehätutkimuskeskuksessa Boulderissa, Colo. "Nyt voimme nähdä, että näiden aaltojen sijaan on noin tuhannesosa tarvittavaa energiaa, kuten aiemmin ajattelimme, siinä on noin 1100 W hehkulamppua jokaista 11 neliöjalkaa auringon pinnasta, joka riittää lämmittämään Auringon ilmakehän ja ajamaan auringon tuulen. "
Kuten McIntosh huomauttaa 28. heinäkuuta luonto artikkeli, Alfvén-aallot ovat melko yksinkertaisia. Niiden liike aaltoilee magneettikenttäviivat ylös ja alas samalla tavalla kuin tärinä kulkee kitaran kieltä pitkin. Auringon ympäröivä plasmakenttä liikkuu harmoniassa kenttäviivojen kanssa. SDO voi “nähdä” ja seurata tätä liikettä. Vaikka skenaario on paljon monimutkaisempi, aaltojen ymmärtäminen on avain ymmärrettäessä Aurinko-Maa-yhteyden luonnetta ja muita vähemmän selkeitä kysymyksiä, kuten mikä aiheuttaa sepelvaltimon kuumenemista ja auringon tuulen nopeutta.
"Tiedämme, että on olemassa mekanismeja, jotka toimittavat valtavan energiasäiliön auringon pinnalla", sanoo avaruustieteilijä Vladimir Airapetian NASA: n Goddard-avaruuslentokeskuksessa Greenbeltissä, Md. "Tämä energia pumpataan magneettikenttäenergiaan, kuljetetaan aurinkoon. ilmakehään ja vapautuu sitten lämmönä. ” Mutta tämän mekanismin yksityiskohtien määrittämisestä on keskusteltu jo kauan. Airapetian huomauttaa, että tällainen tutkimus vahvistaa Alfvén-aallot voivat olla osa tätä prosessia, mutta edes SDO: lla meillä ei vielä ole kuvankäsittelyresoluutiota sen todistamiseksi lopullisesti.
Hannes Alfvén käsitteli aaltoja ensin vuonna 1942, mutta vasta vuonna 2007 niitä havaittiin. Tämä osoitti, että ne voivat kuljettaa energiaa Auringon pinnalta ilmakehään, mutta energia oli liian heikko ottamaan huomioon koronan korkea lämpö. Tutkimuksen mukaan nämä alkuperäiset numerot ovat saattaneet aliarvioida. McIntosh analysoi yhteistyössä Norjan Oslon yliopiston Lockheed Martinin ja Belgian Leuvenin katolisen yliopiston ryhmän kanssa SDO: n Atmospheric Imagine Assembly (AIA) -instrumentin elokuvien suurta värähtelyä 25. huhtikuuta 2010. “Koodinimemme tämä tutkimus oli ”The Wiggles”, ”sanoo McIntosh. ”Koska elokuvat näyttävät todella siltä, että aurinko oli tehty Jell-O-heijastus edestakaisin kaikkialla. On selvää, että nämä kehykset kuljettavat energiaa. ”
Sitten "piikit", jotka tunnetaan nimellä piikit, mallinnettiin sitten Alfvén-aaltoja vastaan ja niiden todettiin olevan hyvä ottelu. Kun tiivistelmä on löydetty, joukkue voisi sitten analysoida aaltojen muodon, nopeuden ja energian. ”Sinimuotoiset käyrät poikkesivat ulospäin nopeudella yli 30 mailia sekunnissa ja toistuivat itse 150–550 sekunnin välein. Nämä nopeudet tarkoittavat, että aallot olisivat tarpeeksi energisiä kiihdyttämään nopeaa aurinkotuulta ja lämmittämään hiljaista koronaa. " sanoo joukkue. ”Toiston lyhyys - joka tunnetaan aallonjaksona - on myös tärkeä. Mitä lyhyempi ajanjakso, sitä helpommin aalto voi vapauttaa energiansa koronaaliseen ilmakehään, mikä on kriittinen vaihe prosessissa. "
Alustavien tietojen mukaan piikit nousivat koronan lämpötilaan vähintään 1,8 miljoonaa Fahrenheit-astetta. Alfvén-aaltojen ja lämmön parittuminen voi olla vain se mitä tarvitaan koronan pitämiseksi nykyisessä lämpötilassaan ... mutta ei tarpeeksi aiheuttamaan säteilypurskeita. "Tietäminen, että aalloissa voi olla tarpeeksi energiaa, on vain puolet ongelmasta", sanoo Goddardin Airapetian. ”Seuraava kysymys on selvittää, mikä osa tuosta energiasta muuntuu lämmöksi. Se voi olla se kaikki tai se voi olla 20 prosenttia siitä - joten meidän on tiedettävä muutoksen yksityiskohdat. ”
Lisää tutkimusta? Sinä betcha. Ja SDO-tiimi on vastuussa tehtävästä.
"Emme vieläkään ymmärrä parhaillaan meneillään olevaa prosessia, mutta saamme parempia ja parempia havaintoja", sanoo McIntosh. "Seuraava askel on, että ihmiset parantavat teorioita ja malleja, jotta ne todella vangitsevat tapahtuvan fysiikan ydin."
Alkuperäinen tarinan lähde: NASA SDO News.
