Kiinalainen ja saksalainen tutkijaryhmä on tunnistanut magneettisen rakenteen aurinkokoronasta, josta nopea aurinkotuuli on peräisin. Käyttämällä kuvia ja Doppler-karttoja ultraviolettivalojen säteilymittausspektrometristä (SUMER) ja Michelson Doppler Imagerin (MDI) toimittamia magnetogrammeja ESA: n ja NASA: n avaruuspohjaisessa aurinko- ja hemosfäärikeskuksessa (SOHO), he havaitsivat auringon tuulen virtaaman. suppilon muotoisista magneettikentistä, jotka on kiinnitetty magneettisen verkon kaistoihin lähellä Auringon pintaa. Nämä havainnot on esitetty Science-lehden 22. huhtikuuta ilmestyvässä numerossa. Tutkimus johtaa parempaan ymmärrykseen auringon tuulen lähteiden, jännittävän ja kuuman plasmavirran (sähköä johtava kaasu) lähteiden, jotka vaikuttavat maan avaruusympäristöön, magneettisesta luonteesta.
Auringon tuuli koostuu protoneista, alfahiukkasista (kaksinkertainen ionisoitu helium), raskaista ioneista ja elektroneista, jotka virtaavat Auringon pinnalta nopeudella 300–800 km / s. Koronaalilähdealueiden raskas ionit lähettävät säteilyä tietyillä ultraviolettiaallonpituuksilla. Kun ne virtaavat maata kohti, kuten ne tekevät syntyvän aurinkotuulen jäljittämisessä, ultraviolettiemission aallonpituudet lyhenevät, Doppler-ilmiöksi kutsuttu ilmiö, joka tunnetaan akustisessa variaatiossaan esimerkiksi esimerkiksi sävyn muutoksesta. poliisiauton torvi lähestyessään tai poistuessaan kuuntelijasta. Aurinkotapauksessa plasman liike kohti meitä, joka tarkoittaa kaukana aurinkopinnasta, havaitaan sinisenä siirtymänä ultraviolettispektrissä, ja siten sitä voidaan käyttää tunnistamaan auringon tuulen virtauksen alku.
KESKIMINEN ultraviolettispektri on samanlainen kuin mitä havaitaan, kun prisma erottaa valkoisen valon erivärisillä sateenkaareilla. Ultraviolettisäteily on kuitenkin ihmisen silmälle näkymätön eikä se pääse tunkeutumaan maan ilmakehään. Analysoimalla SUMERin avaruudentutkimuslaitoksen SOHO: n ultraviolettipäästöjä avaruudesta auringon fyysikot voivat oppia paljon Auringosta ja päätellä kaasun lämpötilan, kemiallisen koostumuksen ja liikkeen ilmakehän eri kerroksissa.
"Auringon tuulen lähdealueen hieno magneettinen rakenne on pysynyt vaikeana", kertoi ensimmäinen kirjoittaja prof. Chuanyi Tu Pekingin Pekingin yliopiston geofysiikan laitokselta, Kiina. ”Auringon- ja avaruusfyysikot ovat useiden vuosien ajan seuranneet koronaalialueilta tulevia nopeita aurinkotuulivirtauksia avoimilla magneettikenttälinjoilla ja heikossa valon intensiteetissä, ns. Koronaalireiät. Kuitenkin vain yhdistämällä monimutkaisia havaintoja SOHO: lta uudella tavalla olemme kyenneet päättelemään lähteiden ominaisuudet koronaalireikien sisällä. Nopea aurinkotuuli näyttää olevan peräisin koronaalisuppiloista, joiden nopeus on noin 10 km / s 20 000 kilometrin korkeudella valokehän yläpuolella ”.
"Nopea aurinkotuuli alkaa virtata suppilon yläosasta koronaalisiin reikiin virtausnopeudella noin 10 km / s", prof. Tu. ”Tämä ulosvirtaus nähdään suurina laikkuina Ne + 7-ionien lähettämässä spektriviivassa Doppler-sinisessä siirtymässä (kuvioidut alueet yllä olevassa kuvassa) 600 000 kelvinin lämpötilassa, jota voidaan käyttää hyvänä merkkinä kuumalle plasmavirtaukselle . Verrattuna magneettikenttään, jota ekstrapoloitiin fotosfääristä MDI-magneettitiedon avulla, havaittiin, että tämän viivan sinisen siirtymän kuvio korreloi parhaiten avoimen kentän rakenteiden kanssa 20 000 km: n päässä. "
SUMER-spektrometri tarkasti auringon tuulen lähteitä tarkkailemalla ultraviolettisäteilyä, joka tulee suurelta alueelta auringon pohjoisnapaista aluetta. ”Lähteen yksityiskohtaisen magneettisen rakenteen selkeä tunnistaminen, joka on nyt paljastettu koronaalisuppiloiksi, ja auringon tuulen vapautumiskorkeuden ja alkuperäisen nopeuden määrittäminen ovat tärkeitä vaiheita ratkaisemaan massatuotannon ja peruskiihtyvyyden ongelmat. Voimme nyt keskittyä huomioimme tutkia lisää plasmaolosuhteita ja fysikaalisia prosesseja, jotka tapahtuvat laajentuvissa koronaalisuppiloissa ja niiden kapeissa kaulaissa, jotka on kiinnitetty magneettiseen verkkoon ”, sanoo professori Eckart Marsch, Science-lehden yhteiskirjoittaja.
Auringon tuulen luonteen ja alkuperän ratkaiseminen on yksi päätavoitteista, jolle SOHO on suunniteltu. Tähtitieteelliselle yhteisölle on jo kauan ollut tiedossa, että nopea aurinkotuuli tulee koronaalisista reikistä. Uutta tässä on havainto, että nämä virtaukset alkavat koronaalisuppiloissa, joiden lähteen on sijaittu magneettisen verkon reunoilla. Juuri Auringon pinnan alla on suuria konvektiosoluja. Jokaiseen soluun on liitetty magneettikenttiä, jotka keskittyvät verkkokiskoihin magneettikonvektion avulla, missä suppilonkalat ankkuroidaan. Plasma, joka on edelleen rajoitettu pieniin silmukoihin, johdetaan konvektiolla suppiloihin ja vapautetaan sitten sieltä, kuten vesisäiliö tyhjennetään avoimeen vesikanavaan.
"Aiemmin uskottiin, että nopea aurinkotuuli on peräisin mistä tahansa tietystä avoimen kenttälinjan vetyatomin ionisointikerroksesta hiukan valokehän yläpuolella", sanoo prof. Marsch, "Päästöjohdon matala Doppler-siirtymä hiili-ioneista osoittaa, että irtotavaraa ei ole vielä tapahtunut 5000 km: n korkeudella. Auringon tuuliplasmaa pidetään nyt toimittavana plasmana, joka johtuu monista pienistä magneettisilmukoista, joiden korkeus on vain muutama tuhat kilometriä ja joka täyttää suppilon. Magneettisen uudelleenkytkennän kautta plasma syötetään suppiloon kaikilta sivuilta, missä sitä voidaan kiihdyttää ja lopulta muodostaa aurinkotuuli. "
SUMER-instrumentti rakennettiin Dr. Klaus Wilhelmin johdolla, joka on myös kirjoituksen avustaja, Max Planckin aurinkokunnan tutkimuslaitoksessa (entinen Max Planckin lentokenttäinstituutti) Lindaussa, Saksassa, tärkeimpien kommenttien avulla Ranskan Orsayssa sijaitsevasta Institut d'Astrophysique Spatialesta, NASA Goddardin avaruuslentokeskuksesta Greenbeltissä, Marylandissa, Kalifornian yliopistosta Berkeleyssä, saksalaisten, ranskalaisten, Yhdysvaltain ja Sveitsin kansallisten toimistojen taloudellisella tuella. SOHO on toiminut melkein kymmenen vuotta erityisessä näköalapaikassa avaruudessa 1,5 miljoonan kilometrin päässä maapallosta, maapallon aurinkoisella puolella. SOHO on Euroopan avaruusjärjestön ja NASA: n välisen kansainvälisen yhteistyön projekti. Se käynnistettiin Atlas II-AS -rakettilla NASA: n Kennedyn avaruuskeskuksesta, Florida, joulukuussa 1995, ja sitä käytetään Goddardin avaruuslentokeskuksesta.
Alkuperäinen lähde: Max Planck Society -lehdistötiedote
