Kinijos ir Vokietijos mokslininkų komanda nustatė saulės koronoje esančias magnetines struktūras, iš kur kyla greitas saulės vėjas. Naudodamiesi atvaizdais ir Doplerio žemėlapiais iš ultravioletinių spinduliuotės spinduliuotės matavimų (SUMER) spektrometro ir magnetogramomis, kurias pateikė Michelson Doplerio Imager (MDI), ESA ir NASA kosminėje Saulės ir Heliosferos observatorijoje (SOHO), jie stebėjo saulės vėjo tekėjimą. iš piltuvo formos magnetinių laukų, tvirtinamų magnetinio tinklo juostose šalia Saulės paviršiaus. Šie pastebėjimai pateikti balandžio 22 d. Žurnalo „Science“ numeryje. Tyrimai leido geriau suprasti saulės vėjo šaltinių, tirpios ir karštos plazmos (elektrai laidžių dujų), veikiančios Žemės kosminę aplinką, magnetinę prigimtį.
Saulės vėjas susideda iš protonų, alfa dalelių (dvigubai jonizuoto helio), sunkiųjų jonų ir elektronų, tekančių iš Saulės paviršiaus greičiu nuo 300 iki 800 km / s. Sunkieji jonai koronalinio šaltinio regionuose skleidžia radiaciją tam tikrais ultravioletinių bangų ilgiais. Kai jie teka link Žemės, kaip ir sekdami kylančius saulės vėjus, ultravioletinių spindulių bangos ilgiai tampa trumpesni - tai reiškinys, vadinamas Doplerio efektu, kuris yra gerai žinomas savo akustiniu variantu, pavyzdžiui, keičiantis tonui. policijos automobilio ragas artėjant prie klausytojo ar atsitraukiant nuo jo. Saulės atveju plazmos judėjimas link mūsų, ty tolyn nuo saulės paviršiaus, yra aptinkamas kaip mėlynas ultravioletinių spindulių spektro poslinkis, todėl gali būti naudojamas saulės vėjo nutekėjimo pradžiai nustatyti.
VASAROS ultravioletinių spindulių spektras yra panašus į tai, kas matoma, kai prizmė atskiria baltą šviesą į skirtingų spalvų vaivorykštę. Tačiau ultravioletinė radiacija yra nematoma žmogaus akiai ir negali prasiskverbti pro Žemės atmosferą. Analizuodami ultravioletinių spindulių kiekį, kurį SUMER gauna iš kosmoso observatorijos SOHO, saulės fizikai gali daug sužinoti apie Saulę ir nustatyti dujų temperatūrą, cheminę sudėtį ir judėjimą įvairiuose atmosferos sluoksniuose.
„Puiki saulės vėjo šaltinio regiono magnetinė struktūra išliko nepatogi“, - sakė pirmasis autorius prof. Chuanyi Tu iš Pekino universiteto Geofizikos katedros Pekine, Kinijoje. „Daugelį metų saulės ir kosmoso fizikai stebėjo greitus saulės vėjo srautus iš koronarinių regionų su atviromis magnetinio lauko linijomis ir mažu šviesos intensyvumu, vadinamosiomis vainikinėmis skylėmis. Tačiau tik naujoviškai derindami sudėtingus SOHO stebėjimus mes sugebėjome nustatyti šaltinių savybes vainikinių angų viduje. Greitas saulės vėjas, atrodo, kyla iš koronalinių piltuvėlių, kurių greitis yra apie 10 km / s, esant 20 000 km aukščiui virš fotosferos “.
„Greitas saulės vėjas pradeda išpūsti iš piltuvų viršūnių vainikinėse skylėse, kurių srauto greitis yra apie 10 km / s“, - teigia prof. „Šis nutekėjimas yra vertinamas kaip dideli Doplerio mėlynojo poslinkio dėmės (išblukę plotai aukščiau pateiktame paveikslėlyje), kurioje yra Ne + 7 jonų skleidžiama spektrinė linija, esant 600 000 kelvinų temperatūrai, kuri gali būti naudojama kaip geras karštosios plazmos srauto žymėjimas . Palyginę su magnetiniu lauku, ekstrahuotu iš fotosferos, naudojant MDI magnetinius duomenis, mes nustatėme, kad šios linijos mėlynasis poslinkio modelis geriausiai koreliuoja su atvirojo lauko struktūromis 20 000 km atstumu. “
Spektrometras SUMER tikrino saulės vėjo šaltinius stebėdamas ultravioletinę spinduliuotę, sklindančią iš didelio šiaurinio poliarinio Saulės regiono ploto. „Aiškus detalios šaltinio magnetinės struktūros, dabar atskleistos kaip vainikiniai piltuvėliai, identifikavimas ir saulės vėjo išleidimo aukščio bei pradinio greičio nustatymas yra svarbūs žingsniai sprendžiant energijos tiekimo ir bazinio pagreičio problemas. Dabar galime sutelkti savo dėmesį į tolesnių plazmos sąlygų ir fizinių procesų, vykstančių besiplečiančiuose vainikinių piltuvų ir jų siaurų kaklų, tvirtinamų magnetiniame tinkle, tyrimus “, - sako prof. Eckartas Marschas,„ Science “žurnalo bendraautorius.
Saulės vėjo prigimties ir kilmės sprendimas yra vienas iš pagrindinių tikslų, kuriam buvo sukurtas SOHO. Astronomijos bendruomenei jau seniai žinoma, kad greitas saulės vėjas kyla iš vainikinių skylių. Nauja yra tai, kad atradimas rodo, kad šie srautai prasideda vainikiniuose piltuvuose, kurių šaltinis yra magnetinio tinklo kraštuose. Šiek tiek žemiau Saulės paviršiaus yra didelės konvekcijos ląstelės. Kiekviena ląstelė turi su ja susijusių magnetinių laukų, kurie yra sukoncentruoti tinklo juostose magneto-konvekcijos būdu, kur yra pritvirtinti piltuvo kakliukai. Plazma, vis dar apribota mažomis kilpomis, konvekcija atnešama į piltuvus ir išleidžiama ten, tarsi vandens kibiras ištuštinamas į atvirą vandens kanalą.
„Anksčiau buvo manoma, kad greitas saulės vėjas kyla iš bet kurios atvirojo lauko linijos vandenilio atomo jonizacijos sluoksnyje, šiek tiek virš fotosferos“, - sako prof. Marschas, „Tačiau išmetamųjų teršalų linijos Doplerio poslinkis iš anglies jonų yra žemas. rodo, kad 5000 km aukštyje dar nebuvo nutekėjęs tūris. Manoma, kad saulės vėjo plazmą tiekia plazma, susidaranti iš daugybės mažų magnetinių kilpų, kurių aukštis yra tik keli tūkstančiai kilometrų, ir užpildo piltuvą. Magnetinio sujungimo metu plazma iš visų pusių tiekiama į piltuvą, kur ji gali būti pagreitinta ir pagaliau sudaryti saulės vėją. “
SUMER instrumentas buvo pastatytas vadovaujant dr. Klausui Wilhelmui, kuris taip pat yra šio straipsnio bendraautoris, Maxo Planko saulės sistemos tyrimų institute (buvęs Makso Plancko aeronomijos institutas) Lindau, Vokietijoje, su svarbiausiais įnašais. iš Institut d'Astrophysique Spatiale Orsėjuje, Prancūzijoje, NASA Goddard kosminių skrydžių centro Greenbelt mieste, Merilande, Kalifornijos universitete Berkeley ir gaudama finansinę paramą iš Vokietijos, Prancūzijos, JAV ir Šveicarijos nacionalinių agentūrų. SOHO beveik dešimt metų veikė specialiame kosminio taško taške, esančiame 1,5 milijono kilometrų nuo Žemės, saulės pusėje. SOHO yra Europos kosmoso agentūros ir NASA tarptautinio bendradarbiavimo projektas. Jis buvo paleistas ant NASA Kennedy kosmoso centro, Floridoje, raketos „Atlas II-AS“ 1995 m. Gruodžio mėn., Ir yra naudojamas iš Goddardo kosminių skrydžių centro.
Originalus šaltinis: Makso Plancko visuomenės naujienų leidinys
