Vai esat kādreiz redzējuši karstu vasaras vēju pūšam pāri nogatavojošam kviešu laukam? Ja tā, tad jūs esat pazīstams ar viļņojošo efektu. Šo kaskādes efektu sauc par Alfvén viļņiem.
Pateicoties NASA Saules dinamikas novērošanas centram (SDO), mēs tagad varam redzēt Alfvēnas viļņu iedarbību, izsekot to kustībām un redzēt, cik daudz enerģijas tiek ņemta līdzi. Šie jaunie atklājumi ir apgaismojoši saules pētnieki, un tie var būt atslēga vēl diviem citiem mīklainiem saules gadījumiem - intensīvai korona sildīšanai līdz aptuveni 20 reizes karstākai nekā Saules virsma un saules vējam, kas pūš līdz 1,5 miljoniem jūdžu stundā.
"SDO ir pārsteidzoša izšķirtspēja, tāpēc jūs faktiski varat redzēt atsevišķus viļņus," saka Skots Makintoss Nacionālajā atmosfēras pētījumu centrā Boulderā, Kolo. "Tagad mēs varam redzēt, ka šo viļņu vietā ir aptuveni 1000. nepieciešamā enerģija, kā mēs iepriekš domājām, tam ir aptuveni 1100 W spuldzes ekvivalents uz katrām 11 saules pēdas kvadrātpēdām, kas ir pietiekami, lai sildītu Saules atmosfēru un vadītu Saules vēju. ”
Kā McIntosh norāda savā 28. jūlijā Daba raksts, Alfvén viļņi ir diezgan vienkārši. Viņu kustība vilina augšup un lejup magnētiskā lauka līnijas līdzīgi tam, kā vibrācija pārvietojas pa ģitāras stīgu. Plazmas lauks, kas apņem Sauli, pārvietojas harmonijā ar lauka līnijām. SDO var “redzēt” un izsekot šai kustībai. Lai arī scenārijs ir daudz sarežģītāks, Saules-Zemes savienojuma būtības un citu mazāk skaidru jautājumu, piemēram, to, kas izraisa koronāro sildīšanu un Saules vēja ātrumu, izpratne ir viļņu izpratne.
"Mēs zinām, ka ir mehānismi, kas pie saules virsmas piegādā milzīgu enerģijas rezervuāru," saka kosmosa zinātnieks Vladimirs Airapetians NASA Goddard kosmosa lidojumu centrā Grīnbeltā, Md. "Šī enerģija tiek iesūknēta magnētiskā lauka enerģijā, kas tiek pārnesta saules vidē. atmosfērā un pēc tam izdalās kā siltums. ” Bet par šī mehānisma detaļu noteikšanu jau sen diskutē. Airapetian norāda, ka šāds pētījums apstiprina Alfvén viļņus, iespējams, šajā procesā, bet ka pat SDO mums vēl nav attēlveidošanas izšķirtspējas, lai to galīgi pierādītu.
Pirmo reizi Hannes Alfvēns viļņus teorēja 1942. gadā, taču tos faktiski novēroja tikai 2007. gadā. Tas pierādīja, ka viņi var pārvadāt enerģiju no Saules virsmas uz atmosfēru, bet enerģija bija pārāk vāja, lai ņemtu vērā koronas lielo karstumu. Šis pētījums saka, ka šie sākotnējie skaitļi, iespējams, tika novērtēti par zemu. McIntosh sadarbībā ar komandu no Lockheed Martin, Norvēģijas Oslo universitātes un Beļģijas katoļu universitātes Leuven, analizēja lielās svārstības filmās no SDO instrumenta Atmospheric Imagine Assembly (AIA), kas tika uzņemts 2010. gada 25. aprīlī. “Mūsu koda nosaukums šis pētījums bija 'The Wiggles', 'saka McIntosh. “Tā kā filmas tiešām izskatās tā, ka Saule tika veidota no Džell-O, kas visur spodrījās un turpināja. Skaidrs, ka šīs parūkas nes enerģiju. ”
Pēc tam “parūkas”, kas pazīstamas kā spicules, tika modelētas pret Alfvén viļņiem un tika atzītas par labu spēli. Pēc precīza noteikšanas komanda varēja analizēt viļņu formu, ātrumu un enerģiju. “Sinusoidālās līknes novirzījās uz āru ar ātrumu virs 30 jūdzēm sekundē un atkārtojās ik pēc 150 līdz 550 sekundēm. Šie ātrumi nozīmē, ka viļņi būs pietiekami enerģiski, lai paātrinātu ātru saules vēju un sildītu kluso koronu. ” saka komanda. “Svarīgs ir arī atkārtojuma īsums - pazīstams kā viļņa periods. Jo īsāks laika posms, jo vieglāk viļņam ir iespēja izvadīt savu enerģiju koronālajā atmosfērā, kas ir būtisks procesa solis. ”
Saskaņā ar provizoriskiem datiem, spicules pieauga līdz koronālai temperatūrai vismaz 1,8 miljoni grādu pēc Fārenheita. Alfvēnas viļņu un karstuma savienošanās pārī var būt tikai tas, kas nepieciešams, lai saglabātu koronu pašreizējā temperatūrā… bet tas nav pietiekami, lai izraisītu starojuma pārrāvumus. “Zinot, ka viļņos var būt pietiekami daudz enerģijas, ir tikai puse no problēmas,” saka Goddarda Airapetija. Nākamais jautājums ir noskaidrot, kāda šīs enerģijas daļa tiek pārveidota siltumā. Tas varētu būt viss vai arī 20% no tā - tāpēc mums jāzina šīs pārveides detaļas. ”
Vairāk pētījumu? Jūs betcha ”. Un SDO komanda ir atbildīga par uzdevumu.
“Mēs joprojām nevaram pilnībā izprast notiekošo procesu, bet mēs vērojam arvien labākus novērojumus,” saka Makintoss. "Nākamais solis ir tāds, lai cilvēki pilnveidotu teorijas un modeļus, lai patiešām uztvertu notiekošās fizikas būtību."
Oriģināls stāsta avots: NASA SDO ziņas.
