Saules SOHO attēls, kas parāda magnētiskos laukus (dzeltenas līnijas) un Saules vēju (sarkanas bultiņas). Attēla kredīts: NASA / ESA. Noklikšķiniet, lai palielinātu.
Slāni dziļi Saules atmosfērā var izmantot, lai novērtētu Saules vēja ātrumu, elektrificētas gāzes straumi, kas pastāvīgi pūš no Saules. Saules vēja ātruma novērtēšana uzlabos laika apstākļu prognozes kosmosā, kas palīdzēs cilvēkiem izpētīt planētas.
Saules vējš plūst no Saules karstā, plānā, ārējā atmosfēras - “koronas”. Pētnieki bija pārsteigti, atklājot, ka Saules vēsajā, blīvā zemākajā atmosfērā, ko sauc par hromosfēru, struktūru var izmantot, lai novērtētu Saules vēja ātrumu.
Tas bija negaidīti, jo saules vējš ir korona parādība, un hromosfēra ir tik dziļa - tas ir slānis tieši virs Saules redzamās virsmas. "Tas ir tāpat kā atklāt, ka Nīlas upes avots ir vēl 500 jūdzes iekšzemē," sacīja Dr Scott McIntosh no Dienvidrietumu pētniecības institūta, Boulder, Colo., Galvenā autore par šo pētījumu, kas publicēts 10. maijā Astrophysical Journal.
Jaunais darbs sola palielināt kosmosa starojuma prognožu precizitāti. Saule ik pa laikam kosmosā miljoniem jūdžu (kilometru) stundā palaiž miljardus tonnu elektrificētas gāzes sprādzienu, ko sauc par koronālo masu izmešanu (CME). Ja ātrs CME aršana notiek lēna saules vēja ietekmē, CME priekšā izveidojas trieciens, kas paātrina elektriski uzlādētas saules vēja daļiņas. Šīs ātras daļiņas var izjaukt satelītus un ir bīstamas neaizsargātiem astronautiem.
“Tāpat kā sīkāka informācija par atmosfēru palīdz prognozēt viesuļvētras intensitāti, arī saules vēja ātruma zināšana palīdz noteikt CMEs kosmosa starojuma vētru intensitāti,” sacīja L-3 līdzautors Dr. Roberts Leamons. Valdības dienesti NASA Goddard kosmisko lidojumu centrā, Greenbelt, Md.
Tāpat kā vējš uz Zemes, arī saules vējš ir brāzmains, tā ātrums svārstās no aptuveni 750 000 jūdzēm stundā (aptuveni 350 km / sekundē) līdz 1,5 miljoniem jūdžu stundā (700 km / sekundē).
Tā kā Saules vēju veido elektriski lādētas daļiņas, tas reaģē uz magnētiskajiem laukiem, kas caurstrāvo Saules atmosfēru. Saules vēja daļiņas plūst pa neredzamām magnētiskā spēka līnijām kā automašīnas uz šosejas. Kad magnētiskā lauka līnijas taisni izliekas kosmosā, kā tas notiek “koronālo caurumu” reģionos, Saules vējš darbojas kā automašīnas uz vilkšanas joslas, braucot pa lielu ātrumu. Kad magnētiskā lauka līnijas strauji noliecas atpakaļ uz Saules virsmu, piemēram, dzelzs atloku shēma ap stieņa magnētu, Saules vējš darbojas kā automašīnas pilsētas satiksmē un iznāk salīdzinoši lēni. Zinātnieki to ir zinājuši vairāk nekā trīsdesmit gadus un izmantojuši to, lai sniegtu aptuvenu aprēķinu par saules vēja ātrumu - gan ātru, gan lēnu.
Jaunajā darbā komanda ir piesaistījusi Saules vēja ātrumu, kad tas pūš pa Zemi, ar variācijām, kas ir dziļākas Saules atmosfērā, nekā iepriekš tika atklāts (vai pat tika gaidīts). Izmērot laiku, kas vajadzīgs, lai skaņas vilnis pārvietotos starp diviem hromosfēras augstumiem, viņi spēja noteikt, ka hromosfēra ir faktiski “izstiepta plāna” zem koronālajiem caurumiem ar to atvērtiem magnētiskajiem laukiem, bet saspiesta zem magnētiski slēgtiem reģioniem.
Komanda novērojumu izmantoja, lai no hromosfēras struktūras iegūtu pastāvīgu saules vēja ātrumu diapazonu. Jo platāks ir hromosfēras slānis, jo vairāk tam ir atļauts paplašināties ar atvērtiem magnētiskajiem laukiem un jo ātrāk pūtīs saules vējš. Šī jaunā metode ir precīzāka nekā vecā “ātrā vai lēnā” aplēse.
Skaņas viļņu ātruma hromosfērā mērīšanai tika izmantots NASA pārejas reģions un Coronal Explorer (TRACE), un NASA uzlabotais kosmētikas kuģis Advanced Composition Explorer (ACE) tika izmantots saules vēja ātruma mērījumiem, kad to pūta Zeme. Salīdzinot datus no diviem kosmosa kuģiem, tika iegūts savienojums.
“Pirms šī atklājuma saules vēja ātrumu mēs varējām noteikt tikai no kosmosa kuģiem, kas aptuveni saskanēja starp Zemi un Sauli, piemēram, ACE, WIND, un Saules un Heliosfēras observatoriju. Šis kosmosa kuģa flote tika novietota gar Zemes-Saules līniju, jo mums jāzina par kosmosa laikapstākļiem, kas nāk mūsu virzienā. Tomēr, salīdzinot ar mūsu saules sistēmas lielumu, tas ir ļoti šaurs diapazons; tas ir tāpat kā skatīties caur sodas salmiņu. Ar šo atklājumu mēs varam izmantot TRACE, lai izveidotu attēlus, kas var paredzēt saules vēja ātrumu visā pusē no Saules sistēmas, ”sacīja NASA Goddard saules pētnieks Dr Joe Gurman.
Oriģinālais avots: SWRI ziņu izlaidums
