Auringon SOHO-kuva, joka näyttää magneettikentät (keltaiset viivat) ja aurinkotuuli (punaiset nuolet). Kuvan luotto: NASA / ESA. Klikkaa suurentaaksesi.
Auringon ilmakehässä olevaa kerrosta voidaan käyttää arvioimaan auringon tuulen nopeutta, jatkuvasti aurinkoa puhaltavan sähköistetyn kaasuvirran nopeutta. Auringon tuulen nopeuden arviointi parantaa avaruussääennusteita, jotka auttavat ihmisiä tutkimaan planeettoja.
Auringon tuuli virtaa Auringon kuumasta, ohuesta ulkoilmasta, "koronasta". Tutkijat olivat yllättyneitä huomatessaan, että Auringon viileämmän, tiheämmän ilmakehän, nimeltään kromosfääri, rakennetta voidaan käyttää arvioimaan auringon tuulen nopeutta.
Tämä oli odottamatonta, koska aurinkotuuli on koronan ilmiö ja kromosfääri on niin syvä - se on kerros auringon näkyvän pinnan yläpuolella. "Se on kuin havaitseminen, että Niilin joki lähtee vielä 500 mailia sisämaahan", sanoi tohtori Scott McIntosh Lounais-tutkimusinstituutista, Boulder, Colo., Tämän tutkimuksen paperin pääkirjailija, joka julkaistiin 10. toukokuuta Astrophysical Journal -lehdessä.
Uusi työ lupaa parantaa avaruussäteilyennusteiden tarkkuutta. Auringonlasku ajoittain avaruuteen miljoonien mailien (tunnissa) tunnissa miljardin tonnin räjähdyksiä, jotka kutsutaan koronan massan ejektioiksi (CME). Jos nopea CME kyntyy hitaan aurinkotuulen läpi, CME: n eteen syntyy isku, joka kiihdyttää sähköisesti varautuvia aurinkotuulipartikkeleita. Nämä nopeat hiukkaset voivat häiritä satelliitteja ja ovat vaarallisia suojaamattomille astronauteille.
"Aivan kuten lisätietoja ilmakehästä auttaa ennustamaan hurrikaanin voimakkuutta, auringon tuulen nopeuden tunteminen auttaa määrittämään avaruussäteilymyrskyjen voimakkuuden CME: stä", kertoi L-3: n avustaja tohtori Robert Leamon. Hallituksen palvelut NASA: n Goddard-avaruuslentokeskuksessa, Greenbelt, Md.
Kuten tuuli maan päällä, myös aurinkotuuli on puuskallinen, nopeus vaihtelee noin 750 000 mailia tunnissa (noin 350 km / sekunnissa) 1,5 miljoonaan mailiin tunnissa (700 km / sekunnissa).
Koska aurinkotuuli koostuu sähköisesti varautuneista hiukkasista, se reagoi magneettikenttiin, jotka läpäisevät aurinkokehän. Auringon tuulen hiukkaset virtaavat näkymättömiä magneettisen voiman linjoja pitkin kuin autot moottoritiellä. Kun magneettikenttäviivat taipuvat suoraan avaruuteen, kuten ne tapahtuvat “koronaalireikien” alueilla, aurinkotuuli toimii kuin autot vetoliuskalla, kilpa-ajassa suurella nopeudella. Kun magneettikenttäviivat taipuvat jyrkästi takaisin aurinkopintaan, kuten rautaviikunakuvio sauvamagneetin ympärille, aurinkotuuli toimii kuin autot kaupunkiliikenteessä ja syntyy suhteellisen hitaasti. Tutkijat ovat tienneet tämän jo yli kolmenkymmenen vuoden ajan ja käyttäneet sitä antamaan raa'an arvion auringon tuulen nopeudesta - joko nopeasta tai hitaasta.
Uudessa teoksessa joukkue on sidonnut auringon tuulen nopeuden, kun se puhaltaa Maan yli, variaatioihin, jotka ovat syvempiä aurinkokehän atmosfäärissä kuin aiemmin oli havaittu (tai jopa odotettu). Mittaamalla aika, joka kuluu ääniaallon kulkemiseen kahden kromosfäärin korkeuden välillä, he pystyivät määrittämään, että kromosfääri on ”venytetty ohutksi” koronaalisten reikien alapuolelle niiden avoimilla magneettikentöillä, mutta puristettu magneettisesti suljettujen alueiden alle.
Ryhmä käytti havaintoa johtaakseen jatkuvan auringon tuulen nopeuden alueen kromosfäärin rakenteesta. Mitä leveämpi kromosfäärin kerros on, sitä enemmän sen sallitaan laajentua avoimilla magneettikentillä ja sitä nopeammin aurinkotuuli puhaltaa. Tämä uusi menetelmä on tarkempi kuin vanha “nopea tai hidas” arvio.
NASA: n siirtymäalueella ja Coronal Explorer (TRACE) -aluksella käytettiin ääni-aaltojen nopeuden mittaamista kromosfäärissä, ja NASA: n Advanced Composition Explorer (ACE) -aluksella käytettiin auringon tuulen nopeuden mittaamista maan puhaltaessa. Kahden avaruusaluksen tietojen vertailu antoi yhteyden.
”Ennen tätä löytöä voimme määrittää auringon tuulen nopeuden vain avaruusaluksilta, jotka olivat suunnilleen linjassa maan ja auringon välillä, kuten ACE, WIND ja aurinko- ja helikopterikeskus. Tämä avaruusaluksen laivasto sijoitettiin maapallon-aurinko-linjan varrelle, koska meidän on tiedettävä tiensä tulossa olevasta avaruussäästä. Aurinkojärjestelmän kokoon verrattuna tämä on kuitenkin erittäin kapea alue; se on kuin etsiminen sooda-olkien läpi. Tämän löytön avulla voimme käyttää TRACE: ta rakentamaan kuvia, jotka voivat ennustaa auringon tuulen nopeuden koko puolikas aurinkosysteemistä ”, kertoi NASA Goddardin aurinko-tutkija tri Joe Gurman.
Alkuperäinen lähde: SWRI-lehdistötiedote
