Въпреки че е над 40 години, слънчевият телескоп Dunn в Сънспот, Ню Мексико няма да търси ранно пенсиониране. FIRS осигурява едновременно спектрално покритие при видими и инфрачервени дължини на вълната чрез използването на уникален двойно въоръжен спектрограф. Използвайки адаптивна оптика за преодоляване на атмосферните условия за „виждане“, екипът пое седем активни региона на Слънцето - един през 2001 г. и шест през декември 2010 г. до декември 2011 г. - след като цикълът на слънчевата петна 23 изчезна. Пълната проба от слънчеви петна има 56 наблюдения на 23 различни активни области ... и показа, че водородът може да действа като вид устройство за разсейване на енергията, което помага на Слънцето да получи магнитно захващане на петна.
„Смятаме, че молекулярният водород играе важна роля за образуването и еволюцията на слънчеви петна“, казва д-р Сара Джагли, неотдавнашен университет на Хаваите, завършила Маноа, чиито докторски изследвания формираха ключов елемент от новите открития. Тя проведе проучването с доц. Хаошенг Лин, също от Университета на Хаваите в Маноа, и Хан Уйтенброк от Националната слънчева обсерватория в Сънспот, НМ. Джаггли сега е докторантура в соларната група в държавния университет в Монтана. Работата им е публикувана в брой от 1 февруари 2012 г. The Astrophysical Journal.
Не е нужно да сте слънчев физик, за да знаете за 11-годишния цикъл на Слънцето или да разберете как слънчевите петна са по-хладни области на интензивен магнетизъм. Вярвате или не, дори професионалистите не са съвсем сигурни как работят всички механизми ... особено тези, които причиняват образуване на слънчеви петна, които забавят нормалните конвективни движения. От нещата, които научихме, вътрешната температура на точката има връзка с силата на магнитното поле - с рязко покачване, когато температурата се охлажда. „Този резултат е озадачителен“, пише Джагли и нейните колеги. Той предполага някакъв неразкрит механизъм вътре на място.
Една теория е, че водородните атоми, комбиниращи се във водородни молекули, могат да са отговорни. Що се отнася до нашето Слънце, по-голямата част от водорода са йонизирани атоми, тъй като средната повърхностна температура се оценява на 5780 К (9944 ° F). Въпреки това, тъй като Сол се счита за "готина звезда", изследователите са открили признаци на молекули с тежки елементи в слънчевия спектър - включително изненадваща водна пара. Този тип открития могат да докажат, че зонните региони могат да позволят водородните молекули да се комбинират в повърхностните слоеве - прогноза от 5%, направена от покойния професор Пер Е. Малтби и колегите му от университета в Осло. Този тип изместване може да предизвика драстични динамични промени, когато става въпрос за налягане на газа.
„Образуването на голяма фракция от молекули може да окаже важно влияние върху термодинамичните свойства на слънчевата атмосфера и физиката на слънчевите петна“, пише Джагли.
След като директните измервания са извън нашите сегашни възможности, екипът измерва прокси - хидроксил радикал, направен от един атом всеки от водород и кислород (OH). Според Националната слънчева обсерватория „ОН се дисоциира (разпада на атоми) при малко по-ниска температура от Н2, което означава, че Н2 може да се образува и в региони, където има ОН. По съвпадение една от нейните инфрачервени спектрални линии е 1565.2nm, почти същата като линията 1565nm желязо, използвана за измерване на магнетизъм на място, а една от линиите FIRS е проектирана да наблюдава. "
Комбинирайки както стари, така и нови данни, екипът измерва магнитните полета през слънчеви петна и интензитета на ОН вътре в петна, преценявайки концентрациите на H2. „Ние открихме доказателства, че значителни количества водородни молекули се образуват в слънчеви петна, които са в състояние да поддържат магнитни полета по-силни от 2500 Гаус“, коментира Джагли. Тя каза също, че нейното присъствие води до временно „бягство” на усилване на магнитното поле.
Що се отнася до анатомията на слънчева петна, магнитният поток изтича от вътрешността на Слънцето и забавя повърхностната конвекция - което от своя страна спира по-хладния газ, който е излъчвал топлината си в космоса. Оттам се създава молекулен водород, намаляващ обема. Тъй като е по-прозрачен от атомния си колега, енергията му също се излъчва в пространството, което позволява газът да се охлажда още повече. В този момент горещият газ, грундиран от потока, компресира охладителната област и усилва магнитното поле. „В крайна сметка той изравнява, отчасти от енергията, излъчваща се от околния газ. В противен случай мястото ще расте без граници. Тъй като магнитното поле отслабва, молекулите H2 и OH се нагряват и се дисоциират обратно към атомите, компресирайки останалите хладни участъци и предпазвайки петното от разпадане. "
Засега екипът признава, че за потвърждаване на наблюденията им е необходимо допълнително компютърно моделиране и че повечето от активните региони досега са били леки. Те се надяват, че Sunspot Cycle 24 ще им даде повече гориво, за да бъдат „готини“…
Оригинален източник на история: Съобщение на Националната слънчева обсерватория.
