Виждали ли сте някога горещия летен вятър да духа над зреещо жито поле? Ако е така, вие сте запознати с ефекта на пулсиране. Този каскаден ефект се нарича Alfvén вълни.
Благодарение на обсерваторията за слънчева динамика на НАСА (SDO), вече можем да видим ефекта на вълните на Алфен, да проследяваме техните движения и да видим колко енергия се носи заедно. Тези нови открития имат просветляващи изследователи на слънчевата енергия и може да са ключ към две други загадъчни слънчеви събития - интензивното нагряване на короната до около 20 пъти по-горещо от повърхността на Слънцето и слънчевите ветрове, които взривяват до 1,5 милиона мили в час.
"SDO има невероятна разделителна способност, така че всъщност можете да видите отделни вълни," казва Скот Макинтош от Националния център за атмосферни изследвания в Боулдър, Колора. "Сега можем да видим, че вместо тези вълни да имат около 1000-та енергия, необходима, както сме мислили преди, тя има равностойността на около 1100W крушка за всеки 11 квадратни метра от повърхността на Слънцето, което е достатъчно за загряване на слънчевата атмосфера и задвижване на слънчевия вятър. “
Както Макинтош посочва в своя 28 юли природа статия, Alfvén вълните са доста прости. Движението им се вълни нагоре и надолу по линиите на магнитното поле, подобно на начина, по който вибрацията се движи по китарна струна. Плазменото поле, обгръщащо Слънцето, се движи в хармония с полевите линии. SDO може да "види" и проследи това движение. Въпреки че сценарият е много по-сложен, разбирането на вълните е от ключово значение за разбирането на природата на връзката Слънце-Земя и други не толкова ясни изрязани въпроси като това, което причинява короналното нагряване и скоростите на слънчевия вятър.
"Ние знаем, че има механизми, които доставят огромен резервоар от енергия на слънчевата повърхност", казва космическият учен Владимир Айрапетян от Центъра за космически полети на Годард в Гринбелт, Md. "Тази енергия се изпомпва в енергия на магнитното поле, пренасяна в слънчевата енергия атмосфера и след това се отделя като топлина. " Но определянето на детайлите на този механизъм отдавна се обсъжда. Айрапетиан посочва, че проучване като това потвърждава, че вълните на Алфен може да са част от този процес, но че дори със SDO все още нямаме резолюция за изображения, за да го докажем окончателно.
Ханес Алфвен за първи път теоретизира вълните през 1942 г., но едва през 2007 г. те действително са наблюдавани. Това доказа, че могат да пренасят енергия от повърхността на Слънцето в атмосферата, но енергията е твърде слаба, за да отчита високата топлина на короната. Това проучване казва, че тези първоначални числа може би са били подценявани. Макинтош, в сътрудничество с екип от Локхид Мартин, Норвежкия университет в Осло и Белгийския католически университет в Льовен, анализира големите колебания във филми от инструмента на Американската организация за атмосферни изображения „Атмосферно представяне (AIA)“, заснети на 25 април 2010 г. „Кодовото ни име за това изследване беше "The Wiggles", казва Макинтош. „Защото филмите наистина изглеждат така, че Слънцето е направено от Jell-O, който се клати напред-назад навсякъде. Ясно е, че тези перуки носят енергия. "
След това „wiggles“ - известен като spicule - бяха моделирани срещу Alfvén вълни и беше установено, че са добри съвпадения. След като бъде определен, екипът може да анализира формата, скоростта и енергията на вълните. „Синусоидалните криви се отклоняват навън със скорост над 30 мили в секунда и се повтарят на всеки 150 до 550 секунди. Тези скорости означават, че вълните ще бъдат достатъчно енергични, за да ускорят бързия слънчев вятър и да загреят тихата корона. " казва екипът. „Краткотата на повторението - известна като период на вълната - също е важна. Колкото по-кратък е периодът, толкова по-лесно е вълната да освободи енергията си в короналната атмосфера, което е решаваща стъпка в процеса. “
По предварителни данни, спикулите скочиха до коронални температури от поне 1,8 милиона градуса по Фаренхайт. Сдвояването на вълни и топлина на Алфвен може да бъде точно това, което е необходимо, за да поддържа корона при сегашната си температура ..., но не достатъчно, за да предизвика радиационни изблици. „Да знаеш, че във вълните може да има достатъчно енергия е само половината от проблема“, казва Айрапетян на Годард. „Следващият въпрос е да разберете каква част от тази енергия се превръща в топлина. Това може да е всичко, или може да е 20 процента от него - така че трябва да знаем подробности за това преобразуване. "
Повече проучване? Вие залагате “. И екипът на SDO е в изпълнение на задачата.
"Все още не разбираме перфектно процеса, който протича, но наблюдаваме все по-добри и по-добри наблюдения", казва Макинтош. „Следващата стъпка е хората да подобрят теориите и моделите, за да отразят наистина същността на физиката, която се случва.“
Оригинален източник на история: News NASO SDO News.
