Поглед на сунце без преседана открива неухватљиве короналне таласе након 85-годишње потраге
Врућа мистерија на сунцу можда је близу разрешења.
Деценијама научници покушавају да схвате зашто сунцеСпољашња атмосфера је много топлија од њене површине, упркос томе што је даље од језгра. Док је површина, или фотосфера, милиони степени Фаренхајта, спољна атмосфера је само око 10.000 Ф (5.500 Ц).
Нови подаци соларног телескопа Даниел К. Иноуие (ДКИСТ) Националне научне фондације на Хавајима – највећи соларни телескоп на земљи икада направљен — помаже научницима да науче како се сунчева енергија преноси кроз његову атмосферу.
Соларна мистерија
Истраживачи су раније приметили екстремну температуру сунчеве короне, као и напуњени ток загрејаног гаса, назван соларни ветар, који струји од сунца брзином већом од 1,6 милиона км/х, рекао је Рицхард Мортонсоларни физичар и професор на Универзитету Нортхумбриа у Великој Британији који је водио истраживање, рекао је за Ливе Сциенце у мејлу.
Оба процеса захтевају енергију, а научници су претпоставили да је конвекција котрљања на површини Сунца генерисала потребно гориво. Али компликације су настале током првих студија пре неколико деценија.
„Нејасно је како се ова (енергија) преноси у атмосферу и соларни ветар и како се енергија претвара у топлоту и импулс“, рекао је Мортон.
Године 1942, шведски физичар плазме (и евентуални добитник Нобелове награде) Ханес Алфвен је сугерисао да би магнетни таласи могли бити одговорни. Али ови таласи, сада познати као Алфвенови таласи, никада до сада нису примећени у корони.
„То је било зато што осетљивост претходних инструмената није била довољно добра да разреши кретање Алфвенових таласа“, рекао је Мортон. „Упркос томе, многи нумерички експерименти и алати за прогнозу времена у свемиру претпостављају да Алфвенови таласи постоје у корони. Међутим, својства таласа које користе у моделима су образована нагађања.“
Запажања без преседана
ДКИСТ има огледало од 4 метра (13 стопа) и „невиђену“ резолуцију сунца, рекао је Мортон, са много „чистијим мерењима“ (мање буке) од било које претходне соларне опсерваторије. У новом истраживању, научници су користили криогени блиски инфрацрвени спектрополариметар (Црио-НИРСП) телескопа за тражење короналних Алфвенових таласа.
Црио-НИРСП може да исцрта кретање короне кроз слике, рекао је Мортон, као и да испита промене у сунчевој плазми (прегрејани гас) кроз феномен познат као Доплеров помак – уочену разлику у фреквенцији таласа док се посматрач и извор таласа крећу један од другог или удаљавају. (Уобичајени пример из стварног живота је промена звука сирене хитне помоћи док пролази поред пешака на улици.)
„Крио-НИРСП је обезбедио податке који нам омогућавају да посматрамо сигнални потпис Алфвенових таласа, који у плазми попут короне представља увртање магнетног поља напред-назад“, рекао је Мортон. „Ово се појављује као наизменични образац црвених и плавих Доплерових померања на супротним странама магнетних поља. Открили смо да су ови таласи били стално присутни током посматрања, а с обзиром да није било ништа посебно посебно у региону који смо посматрали, то имплицира да су увек вероватно уобичајени у остатку атмосфере.“
„Можда најважније“, наставио је он, „наша анализа показује да таласи вероватно носе значајну количину енергије.
То је значајан налаз, приметио је, јер су астрономи расправљали између соларних таласа и магнетно поновно повезивање — када се магнетна поља на Сунцу уврћу заједно и пуцају, ослобађајући енергију — као механизам иза интензивног загревања у корони.
Док су различите свемирске летелице пронашле доказе да је магнетно поновно повезивање покретач короналног загревања, нови налази из ДКИСТ-а показују да је пуна слика компликованија. Соларне опсерваторије као што је НАСА Паркер соларна сонда и Соларни орбитер Европске свемирске агенције, заједно са свежим подацима из ДКИСТ-а, показују да се „и таласи и поновно повезивање често дешавају у атмосфери Сунца“, рекао је Мортон.
„Наше истраживање потврђује да су Алфвенови таласи присутни и носе значајну количину енергије, потенцијално чинећи најмање половину потребне енергије за загревање короне“, додао је он. „Међутим, тачна енергија повезана са таласима је и даље изазовна за процену.“
Однос поновног магнетног повезивања и Алфвенових таласа утиче не само на соларно грејање, већ и на светлост (или тачније, на излаз зрачења) од сунца, као и на светлост звезда изван нашег соларног система. Научници се надају да ће користити истраживање како би разумели како су се планетарни системи развијали на дужи рок и да би направили боља краткорочна предвиђања о производњи соларног ветра. „Надамо се да ће даље студије попут оне коју смо објавили бацити мало светла на својства Алфвенових таласа како би боље информисали моделе и побољшали предвиђања“, рекао је он.
