Lai arī Dunn saules teleskops Sunspot, Ņūmeksikā, ir krietni vecāks par 40 gadiem, tas nedomās par priekšlaicīgu pensionēšanos. FIRS nodrošina vienlaicīgu spektrālo pārklājumu redzamā un infrasarkanā viļņa garumā, izmantojot unikālu divbruņu spektrogrāfu. Izmantojot adaptīvo optiku, lai pārvarētu atmosfēras “redzamības” apstākļus, komanda izvēlējās septiņus aktīvos Saules reģionus - vienu 2001. gadā un sešus no 2010. gada decembra līdz 2011. gada decembrim -, kad Sunspot Cycle 23 izzuda. Pilnajā saules staru paraugā ir 56 novērojumi no 23 dažādiem aktīviem reģioniem ... un tas parādīja, ka ūdeņradis varētu darboties kā enerģijas izkliedēšanas ierīce, kas palīdz Saulei iegūt magnētisku saķeri ar tās plankumiem.
"Mēs domājam, ka molekulārajam ūdeņradim ir liela nozīme saules punktu veidošanā un evolūcijā," sacīja Dr Sarah Jaeggli, nesenā Havaju universitātes Manoa absolvente, kuras doktora pētījums bija jauno atklājumu galvenais elements. Viņa veica pētījumu kopā ar Drs. Haosheng Lin, arī no Havaju Universitātes Manoa, un Han Uitenbroek no Nacionālās Saules observatorijas Sunspot, NM. Jaeggli tagad ir pēcdoktorantūras pētnieks saules grupā Montānas Valsts universitātē. Viņu darbs ir publicēts 2012. gada 1. februāra numurā Astrofizikas žurnāls.
Jums nav jābūt saules fiziķim, lai zināt par Saules 11 gadu ciklu vai lai saprastu, kā saules punkti ir vēsākas intensīvas magnetizācijas zonas. Ticiet vai nē, pat profesionāļi nav pilnīgi pārliecināti par visu mehānismu darbību ... it īpaši tiem, kas izraisa saules staru veidošanās zonas, kas kavē normālu konvekcijas kustību. No lietas, ko esam iemācījušies, vietas iekšējā temperatūra ir korelācijā ar tā magnētiskā lauka stiprumu - ar strauju paaugstināšanos, temperatūrai atdziestot. “Šis rezultāts ir mulsinošs,” rakstīja Jaeggli un viņas kolēģi. Tas nozīmē kādu neatklātu mehānismu vietas iekšienē.
Viena teorija ir tāda, ka ūdeņraža atomi, apvienojoties ūdeņraža molekulās, var būt atbildīgi. Runājot par mūsu sauli, lielākā daļa ūdeņraža ir jonizēti atomi, jo vidējā virsmas temperatūra tiek vērtēta pie 5780 K (9944 grādi). Tomēr, tā kā Solu uzskata par “vēsu zvaigzni”, pētnieki ir atraduši norādes par smago elementu molekulām saules spektrā - ieskaitot pārsteidzošus ūdens tvaikus. Šāda veida atradumi varētu pierādīt, ka lietus reģioni varētu ļaut ūdeņraža molekulām apvienoties virsmas slāņos - prognoze par 5%, ko veica vēlīnā profesora Per E. Maltby un kolēģi Oslo universitātē. Šāda veida maiņa varētu izraisīt krasas dinamiskas izmaiņas gāzes spiedienā.
“Lielas molekulas daļas veidošanās var būtiski ietekmēt saules atmosfēras termodinamiskās īpašības un saules punktu fiziku,” rakstīja Jaeggli.
Tiešajiem mērījumiem pārsniedzot mūsu pašreizējās iespējas, komanda pēc tam izmērīja starpniekserveri - hidroksilradikālu, kas veidots no viena atoma - ūdeņraža un skābekļa (OH). Saskaņā ar Nacionālās Saules observatorijas datiem “OH disociē (sadalās atomos) nedaudz zemākā temperatūrā nekā H2, tas nozīmē, ka H2 var veidoties arī reģionos, kur ir OH. Nejaušības dēļ viena no tās infrasarkanajām spektrālajām līnijām ir 1565,2 nm, gandrīz tāda pati kā 1565 nm dzelzs līnija, ko izmanto magnētiskuma mērīšanai uz vietas, un viena no FIRS līnijām ir paredzēta novērošanai. ”
Apvienojot gan vecos, gan jaunos datus, komanda izmērīja magnētiskos laukus pāri saules stariem un OH intensitāti plankumu iekšpusē, spriežot par H2 koncentrāciju. "Mēs atradām pierādījumus tam, ka saules punktos veidojas ievērojams daudzums ūdeņraža molekulu, kas spēj uzturēt magnētiskos laukus, kas ir stiprāki par 2500 Gausa," komentēja Jaeggli. Viņa arī sacīja, ka tā klātbūtne īslaicīgi pastiprina magnētiskā lauka intensitāti.
Runājot par saules pinuma anatomiju, magnētiskā plūsma uzvārās no Saules iekšpuses un palēnina virsmas konvekciju - kas savukārt aptur vēsāku gāzi, kas savu siltumu ir izstarojusi kosmosā. No turienes tiek izveidots molekulārais ūdeņradis, samazinot tilpumu. Tā kā tā ir caurspīdīgāka nekā tā atomu ekvivalents, tās enerģija tiek izstarota arī kosmosā, ļaujot gāzei vēl vairāk atdzist. Šajā brīdī karstā gāze, kuru uzsūca plūsma, saspiež dzesētāja reģionu un pastiprina magnētisko lauku. “Galu galā tas izlīdzinās, daļēji no enerģijas, kas izplūst no apkārtējās gāzes. Pretējā gadījumā plankums augtu bez ierobežojumiem. Samazinoties magnētiskajam laukam, H2 un OH molekulas uzkarst un disociējas atpakaļ uz atomiem, saspiežot atlikušos vēsos reģionus un neļaujot vietnei sabrukt. ”
Pagaidām komanda atzīst, ka viņu novērojumu apstiprināšanai ir nepieciešama papildu datormodelēšana un ka līdz šim lielākā daļa aktīvo reģionu ir bijuši nelieli. Viņi cer, ka Sunspot Cycle 24 viņiem piešķirs vairāk degvielas, lai būtu “forši” ...
Oriģinālais stāsta avots: Nacionālās Saules observatorijas jaunumu izlaidums.
