Ķīnas un Vācijas zinātnieku grupa ir identificējusi magnētiskās struktūras saules koronā, no kurienes nāk ātrais saules vējš. Izmantojot attēlus un Doplera kartes no ultravioletā starojuma izstarojuma (SUMER) spektrometra un magnetogrammas, kuras piegādāja Miķelsona Doplera attēlojums (MDI), uz kosmosa balstītas ESA un NASA Saules un Heliosfēras observatorijas (SOHO), viņi novēroja saules vēja plūsmu no piltuves formas magnētiskajiem laukiem, kas ir noenkuroti magnētiskā tīkla joslās netālu no Saules virsmas. Šie novērojumi ir sniegti žurnāla Science 22. aprīļa numurā. Pētījums ļauj labāk izprast Saules vēja avotu magnētisko raksturu, mērenas un karstas plazmas (elektriski vadošas gāzes) plūsmu, kas ietekmē Zemes kosmosa vidi.
Saules vējš sastāv no protoniem, alfa daļiņām (divkāršā jonizētā hēlija), smagajiem joniem un elektroniem, kas plūst no Saules virsmas ar ātrumu no 300 līdz 800 km / s. Smagie joni koronālā avota reģionos izstaro starojumu noteiktā ultravioletā viļņa garumā. Kad tie plūst Zemes virzienā, tāpat kā, izsekojot topošo saules vēju, ultravioletā starojuma viļņu garumi kļūst īsāki - parādība, ko sauc par Doplera efektu, kas ir labi pazīstama ar savu akustisko variantu, piemēram, no izmaiņām toņa tonī. policijas automašīnas signāls, tuvojoties klausītājam vai atkāpjoties no tā. Saules gadījumā plazmas kustība pret mums, kas nozīmē prom no saules virsmas, tiek noteikta kā zilā nobīde ultravioletā spektrā, un tādējādi to var izmantot, lai identificētu saules vēja aizplūšanas sākumu.
VASARAS ultravioletais spektrs ir līdzīgs tam, kas redzams, kad prizma atdala balto gaismu atšķirīgu krāsu varavīksnē. Tomēr ultravioletais starojums ir neredzams cilvēka acij un nevar iekļūt Zemes atmosfērā. Analizējot ultravioleto starojumu, ko SUMER ieguvusi kosmosa observatorijā SOHO no kosmosa, saules fiziķi var daudz uzzināt par Sauli un secināt gāzes temperatūru, ķīmisko sastāvu un kustību dažādos atmosfēras slāņos.
"Saules vēja avota reģiona smalkā magnētiskā struktūra joprojām ir nenotverama," sacīja pirmais autors prof. Chuanyi Tu no Pekinas Universitātes Ģeofizikas departamenta Pekinā, Ķīnā. “Daudzus gadus saules un kosmosa fiziķi ir novērojuši ātras saules vēja plūsmas, kas nāk no koronālajiem reģioniem ar atvērtām magnētiskā lauka līnijām un zemu gaismas intensitāti, tā saucamajiem koronālajiem caurumiem. Tomēr tikai apvienojot sarežģītus SOHO novērojumus novatoriskā veidā, mēs esam spējuši secināt par avotu īpašībām koronāro caurumu iekšpusē. Šķiet, ka ātrais saules vējš rodas koronālajās piltuvēs ar ātrumu aptuveni 10 km / s 20 000 kilometru augstumā virs fotosfēras ”.
“Ātrais saules vējš sāk izplūst no piltuvju augšpuses koronālajos caurumos ar plūsmas ātrumu aptuveni 10 km / s”, norāda prof. “Šī izplūde tiek uzskatīta par lieliem plankumiem Ne + 7 jonu izstarotās spektrālās līnijas Doplera zilajā maiņā (iepriekš parādītajā attēlā izšķīlušies laukumi) 600 000 Kelvina temperatūrā, ko var izmantot par labu karsto plazmas plūsmas izsekotāju. . Salīdzinot ar magnētisko lauku, kas ekstrahēts no fotosfēras, izmantojot MDI magnētiskos datus, mēs noskaidrojām, ka šīs līnijas zilās nobīdes shēma vislabāk korelē ar atklātā lauka struktūrām 20 000 km attālumā. ”
Spektrometrs SUMER pārbaudīja saules vēja avotus, novērojot ultravioleto starojumu, kas nāk no lielas Saules ziemeļu polārā reģiona teritorijas. “Skaidra avota detalizētās magnētiskās struktūras identificēšana, kas tagad tiek atklāta kā koronālās piltuves, un saules vēja atbrīvošanās augstuma un sākotnējā ātruma noteikšana ir svarīgi soļi, lai atrisinātu problēmas ar masas piegādi un pamata paātrinājumu. Tagad mēs varam koncentrēt savu uzmanību uz turpmāku plazmas apstākļu un fizisko procesu izpēti, kas notiek paplašinātajās koronālajās piltuvēs un šaurajos kakliņos, kas noenkuroti magnētiskajā tīklā ”, saka prof. Ekarts Marčs, zinātniskā darba līdzautors.
Saules vēja rakstura un izcelsmes risināšana ir viens no galvenajiem mērķiem, kuram tika izstrādāts SOHO. Astronomijas sabiedrībai jau sen ir zināms, ka ātrais saules vējš nāk no koronālajiem caurumiem. Jaunums šeit ir atklājums, ka šīs plūsmas sākas koronālajās piltuvēs, kuru avots atrodas magnētiskā tīkla malās. Tieši zem Saules virsmas ir lielas konvekcijas šūnas. Katrā šūnā ir ar to saistīti magnētiskie lauki, kas ar magneto-konvekcijas palīdzību ir koncentrēti tīkla joslās, kur piltuves kakli ir noenkuroti. Kaut arī plazma joprojām ir ierobežota ar mazām cilpām, to konvekcijas veidā nogādā piltuvēs un pēc tam izlaiž tur, līdzīgi kā ūdens spainis tiek iztukšots atklātā ūdens kanālā.
"Iepriekš tika uzskatīts, ka ātrais saules vējš rodas no jebkuras noteiktas atklātā lauka līnijas ūdeņraža atoma jonizācijas slānī, kas atrodas nedaudz virs fotosfēras," saka prof. Marčs, "Tomēr emisijas līnijas no oglekļa joniem zemā Doplera maiņa parāda, ka 5000 km augstumā vēl nav notikusi liela apjoma aizplūšana. Tagad tiek uzskatīts, ka saules vēja plazmu piegādā plazma, kas rodas no daudzajām mazajām magnētiskajām cilpām, kuru augstums ir tikai daži tūkstoši kilometru, un tā aizpilda piltuvi. Caur magnētisko savienojumu plazma no visām pusēm tiek padota uz piltuvi, kur to var paātrināt un beidzot veidot saules vēju. ”
SUMER instruments tika uzbūvēts doktora Klausa Vilhelma vadībā, kurš ir arī darba līdzautors Max Planck Saules sistēmas pētījumu institūtā (agrāk Max Planck Aeronomy Institute) Lindau, Vācijā, ar galveno ieguldījumu no Institut d'Astrophysique Spatiale Orsay, Francijā, NASA Goddard kosmisko lidojumu centra Greenbelt, Maryland, Kalifornijas universitātes Berkeley, un ar finansiālu atbalstu no Vācijas, Francijas, ASV un Šveices nacionālajām aģentūrām. SOHO gandrīz desmit gadus darbojas īpašā skatu vietā kosmosā 1,5 miljonu kilometru attālumā no Zemes, Zemes saulainajā pusē. SOHO ir starptautiskas sadarbības projekts starp Eiropas Kosmosa aģentūru un NASA. Tā tika palaista ar NASA Kenedija kosmosa centra (Florida) raķeti Atlas II-AS 1995. gada decembrī, un to darbina no Goddard kosmisko lidojumu centra.
Oriģinālais avots: Max Planck Society jaunumu izlaidums
