SOHO изображение на Слънцето, което показва магнитни полета (жълти линии) и слънчевия вятър (червени стрелки). Кредит за изображение: NASA / ESA. Щракнете за уголемяване
Слой дълбоко в слънчевата атмосфера може да се използва за оценка на скоростта на слънчевия вятър, поток от електрифициран газ, който постоянно духа от Слънцето. Оценката на скоростта на слънчевия вятър ще подобри прогнозите за космическото време, което ще подпомогне човешкото изследване на планетите.
Слънчевият вятър тече от горещата, тънка, външна атмосфера на Слънцето, „короната“. Изследователите бяха изненадани да открият, че структурата на по-хладната и плътна долна атмосфера на Слънцето, наречена хромосфера, може да се използва за оценка на скоростта на слънчевия вятър.
Това беше неочаквано, защото слънчевият вятър е явление на короната, а хромосферата е толкова дълбока - това е слоят точно над видимата повърхност на Слънцето. „Това е като да открием, че източникът на река Нил е още 500 мили във вътрешността“, казва д-р Скот Макинтош от Югозападния изследователски институт, Боулдър, Колорада, водещ автор на документ за това изследване, публикуван на 10 май в Astrophysical Journal.
Новата работа обещава повишаване на точността на прогнозите за космическо излъчване. Слънцето от време на време изстрелва в космоса милиарди тонове взривове на електрифициран газ, наречени изхвърляне на коронални маси (CMEs) с милиони мили (километри) в час. Ако бърз CME оран през бавен слънчев вятър, пред CME се натрупва шок, който ускорява електрически заредените частици от слънчевия вятър. Тези бързи частици могат да разрушат спътниците и са опасни за незащитените астронавти.
„Точно както познаването на повече подробности за атмосферата помага да се предвиди интензивността на урагана, познаването на скоростта на слънчевия вятър помага да се определи интензивността на космическите радиационни бури от СМЕ“, каза съавторът д-р Робърт Лиймон от L-3 Държавни служби в Центъра за космически полети на Годард на НАСА, Greenbelt, Md.
Подобно на вятъра на Земята, слънчевият вятър е поривист, вариращ със скорост от около 750 000 мили в час (приблизително 350 км / секунда) до 1,5 милиона мили в час (700 км / секунда).
Тъй като слънчевият вятър е изграден от електрически заредени частици, той реагира на магнитни полета, проникващи в слънчевата атмосфера. Частиците от слънчевия вятър текат по невидими линии с магнитна сила като коли по магистрала. Когато линиите на магнитното поле се огъват направо в космоса, както се прави в районите на „короналната дупка“, слънчевият вятър действа като автомобили на влачеща се лента, състезавайки се с висока скорост. Когато линиите на магнитното поле рязко се огъват обратно към слънчевата повърхност, подобно на модела на железни вложки около бар магнит, слънчевият вятър действа като автомобили в градския трафик и се появява сравнително бавно. Учените знаят това от повече от тридесет години и го използват, за да дадат груба оценка за скоростта на слънчевия вятър - бързо или бавно.
В новата работа екипът е обвързал скоростта на слънчевия вятър, докато духа покрай Земята, за вариации, по-дълбоки в слънчевата атмосфера, отколкото преди това е било открито (или дори се очакваше). Чрез измерване на времето, необходимо за преминаване на звукова вълна между две височини в хромосферата, те успяха да определят, че хромосферата е ефективно "опъната тънка" под короналните отвори с техните отворени магнитни полета, но компресирани под магнитно затворените области.
Екипът използва наблюдението, за да изведе непрекъснат диапазон от скорости на слънчевия вятър от структурата на хромосферата. Колкото по-широк е хромосферният слой, толкова повече е позволено да се разширява чрез отворени магнитни полета и толкова по-бързо ще духа слънчевият вятър. Този нов метод е по-прецизен от старата оценка „бързо или бавно“.
НАСА преходният регион и космическият кораб Explorer (TRACE) беше използван за измерване на скоростта на звуковите вълни в хромосферата, а космическият апарат на НАСА - Advanced Composition Explorer (ACE) беше използван за измерване на скоростта на слънчевия вятър, докато духаше на Земята. Сравняването на данните от двата космически кораба даде връзката.
„Преди това откритие можехме да определим скоростта на слънчевия вятър от космически кораби, които са приблизително в една линия между Земята и Слънцето, като ACE, WIND и Слънчевата и Хелиосферната обсерватория. Този флот на космически кораби беше разположен по линията Земя-Слънце, защото трябва да знаем за космическото време, идващо по пътя ни. Въпреки това, в сравнение с размера на нашата слънчева система, това е много тесен обхват; това е като да гледаш през сода сламка. С това откритие можем да използваме TRACE за изграждане на изображения, които могат да предскажат скоростта на слънчевия вятър в половината от слънчевата система “, казва д-р Джо Гурман, соларен изследовател от НАСА Годдард.
Оригинален източник: SWRI News Release
