Китайско-германски екип от учени идентифицира магнитните структури в слънчевата корона, откъдето произхожда бързият слънчев вятър. Използвайки изображения и доплерови карти от слънчевите ултравиолетови измервания на излъчваното лъчение (SUMER) спектрометър и магнитограми, доставени от доплеровия образ на Michelson (MDI) на космическата обсерватория Solar and Heliosspheric (SOHO) на ESA и NASA, те наблюдават слънчевия вятър от магнитни полета във формата на фуния, които са закотвени в алеите на магнитната мрежа в близост до повърхността на Слънцето. Тези наблюдения са представени в броя от 22 април на списание Science. Изследванията водят до по-добро разбиране на магнитната природа на източниците на слънчевия вятър, поток от слаба и гореща плазма (електропроводим газ), която влияе на космическата среда на Земята.
Слънчевият вятър се състои от протони, алфа частици (двукратен йонизиран хелий), тежки йони и електрони, изтичащи от повърхността на Слънцето със скорост от 300 до 800 км / сек. Тежките йони в регионите на короналния източник излъчват радиация при определени ултравиолетови дължини на вълната. Когато текат към Земята, както правят при проследяване на зараждащия се слънчев вятър, дължините на вълните на ултравиолетовата емисия стават по-къси, явление, наречено Доплеров ефект, което е добре известно в акустичния му вариант, например от промяната на тона на рогът на полицейска кола, докато се приближава към слушателя или се отдръпва от него. В слънчевия случай движението на плазмата към нас, което означава далеч от слънчевата повърхност, се открива като синьо изместване в ултравиолетовия спектър и по този начин може да се използва за идентифициране на началото на изтичането на слънчевия вятър.
ЕДИН ултравиолетов спектър SUMER е подобен на този, който се наблюдава, когато една призма разделя бялата светлина на дъгата с различни цветове. Ултравиолетовото лъчение обаче е невидимо за човешкото око и не може да проникне в земната атмосфера. Чрез анализ на ултравиолетовата емисия, получена от SUMER върху космическата обсерватория SOHO от космоса, соларните физици могат да научат много за Слънцето и да определят температурата на газа, химическия състав и движението в различните атмосферни слоеве.
„Фината магнитна структура на източника на слънчевия вятър остава неуловима“, каза първият автор проф. Чуани Ту, от катедрата по геофизика на Пекинския университет в Пекин, Китай. „В продължение на много години соларните и космическите физици наблюдават бързи слънчеви потоци от вятър, идващи от коронални региони с отворени линии на магнитно поле и ниска интензивност на светлината, така наречените коронални дупки. Но само чрез комбиниране на сложни наблюдения от SOHO по нов начин успяхме да изведем свойствата на източниците вътре в короналните дупки. Бързият слънчев вятър изглежда произлиза в коронални фунии със скорост около 10 км / с на височина от 20 000 километра над фотосферата “.
„Бързият слънчев вятър започва да изтича от върха на фуниите в коронални дупки със скорост на потока около 10 км / с“, заявява проф. Ту. „Този отлив се разглежда като големи петна в синьо изместване на Доплер (излюпени зони на горната фигура) на спектрална линия, излъчвана от йони Ne + 7 при температура 600 000 Келвин, която може да се използва като добър проследяващ при горещия плазмен поток , Чрез сравнение с магнитното поле, екстраполирано от фотосферата с помощта на магнитните данни на MDI, установихме, че моделът на синята смяна на тази линия корелира най-добре със структурите на открито поле на 20 000 км. “
Спектрометърът SUMER изследва източниците на слънчевия вятър, като наблюдава ултравиолетовата радиация, идваща от голяма площ от северния полярна област на Слънцето. „Ясното идентифициране на детайлната магнитна структура на източника, която сега се разкрива като коронални фунии, и определянето на височината на освобождаване и началната скорост на слънчевия вятър са важни стъпки за решаване на проблемите с масовото снабдяване и основното ускорение. Вече можем да насочим вниманието си към изучаването на други плазмени условия и физически процеси, които се случват в разширяващите се коронални фунии и в тесните им шийки, закотвени в магнитната мрежа “, казва проф. Екарт Марш, съавтор на научния документ.
Решаването на природата и произхода на слънчевия вятър е една от основните цели, за които е проектирано SOHO. Отдавна е известно на астрономическата общност, че бързият слънчев вятър идва от коронални дупки. Новото тук е откритието, че тези потоци започват в коронални фунии, чийто източник е разположен в краищата на магнитната мрежа. Точно под повърхността на Слънцето има големи конвекционни клетки. Всяка клетка има свързани с нея магнитни полета, които се концентрират в мрежовите платна чрез магнитоконвекция, където фунията на фунията е закотвена. Плазмата, докато все още е затворена в малки бримки, се пренася чрез конвекция към фуниите и след това се освобождава там, като кофа с вода се изпразва в открит воден канал.
„По-рано се смяташе, че бързият слънчев вятър произхожда от дадена линия на открито поле в йонизационния слой на водородния атом малко над фотосферата“, казва проф. Марш, „Въпреки това, ниското доплерово изместване на емисионната линия от въглеродните йони показва, че обемният отток все още не е настъпил на височина 5000 км. Плазмата на слънчевия вятър сега се счита, че се доставя от плазма, произтичаща от многобройните малки магнитни бримки, с височина само няколко хиляди километра, претъпкваща фунията. Чрез магнитното възстановяване плазмата се подава от всички страни към фунията, където може да се ускори и накрая да образува слънчевия вятър. "
Инструментът SUMER е създаден под ръководството на д-р Клаус Вилхелм, който също е съавтор на статията, в Института за изследване на слънчевата система Макс Планк (предишен Институт на Макс Планк за аерономия) в Линдау, Германия, с ключов принос от Institut d'Astrophysique Spatiale в Orsay, Франция, от центъра за космически полети на NASA Goddard в Greenbelt, Мериленд, от Калифорнийския университет в Беркли, и с финансова подкрепа от германски, френски, американски и швейцарски национални агенции. SOHO оперира от близо десет години в специална гледна точка в космоса на 1,5 милиона километра от Земята, от слънчевата страна на Земята. SOHO е проект за международно сътрудничество между Европейската космическа агенция и НАСА. Той е изстрелян на ракета Atlas II-AS от космическия център на Кенеди на НАСА, Флорида, през декември 1995 г. и се управлява от центъра за космически полети Годард.
Оригинален източник: Новини на изданието Max Planck Society
