Kas olete kunagi näinud kuuma suvist tuult puhumas üle küpse nisu põllu? Kui jah, siis olete vilistava efektiga tuttav. Seda järkjärgulist efekti nimetatakse Alfveni laineteks.
Tänu NASA päikese dünaamika vaatluskeskusele (SDO) on meil nüüd võimalik näha Alfveni lainete mõju, jälgida nende liikumist ja näha, kui palju energiat mööda kantakse. Need uued leiud on valgustatud päikese uurijaid ja võivad olla võtmeks kahel teisel mõistatuslikul päikesevarjul - koroona intensiivne kuumutamine kuni 20 korda kuumaks kui Päikese pind ja päikesetuuled, mis puhuvad kuni 1,5 miljonit miili tunnis.
"SDO-l on hämmastav eraldusvõime, nii et saate tegelikult näha üksikuid laineid," ütleb Scott McIntosh Boulderis (Colo) asuvas Riiklikus Atmosfääriuuringute Keskuses. "Nüüd näeme, et nende lainete asemel on umbes 1000. vajalik energia, nagu me varem arvasime, sellel on umbes 1100 W lambipirni Päikese pinna iga 11 ruutjalga kohta, mis on piisav päikese atmosfääri soojendamiseks ja päikesetuule juhtimiseks. ”
Nagu McIntosh oma 28. juulil välja tõi Loodus artikkel, Alfveni lained on üsna lihtsad. Nende liikumine lainetab magnetvälja jooni üles ja alla sarnaselt vibratsiooni kulgemisega mööda kitarrikeelt. Päikest ümbritsev plasmaväli liigub välja joontega harmooniliselt. SDO saab seda liikumist “näha” ja jälgida. Ehkki stsenaarium on palju keerulisem, on lainete mõistmine võtmetähtsusega päikese-maa ühenduse olemuse ja muude vähem selgepiiriliste küsimuste, näiteks selle, mis põhjustab koronaarset kuumutamist ja päikesetuule kiirust, mõistmiseks.
"Me teame, et on olemas mehhanisme, mis varustavad päikese pinnale tohutut energiareservuaari," ütleb kosmoseteadlane Vladimir Airapetian NASA Goddardi kosmoselennukeskuses Greenbeltis, Md. "See energia pumbatakse magnetvälja energiasse, kandes seda päikese kätte. atmosfääri ja eraldub seejärel soojusena. ” Kuid selle mehhanismi üksikasjade kindlaksmääramise üle on pikka aega vaieldud. Airapetian juhib tähelepanu sellele, et selline uuring kinnitab Alfveni laineid, mis võivad olla selle protsessi osa, kuid isegi SDO korral pole meil veel kujutise eraldusvõimet, et seda lõplikult tõestada.
Hannes Alfvén teoreeris laineid esmakordselt 1942. aastal, kuid neid hakati tegelikult jälgima alles 2007. aastal. See tõestas, et nad võivad kanda energiat Päikese pinnalt atmosfääri, kuid energia oli liiga nõrk, et arvestada koroona kõrge kuumusega. Selle uuringu kohaselt võisid need algsed numbrid olla alahinnatud. McIntosh analüüsis koostöös Oslo Oslo ülikooli Lockheed Martini ja Belgia katoliikliku ülikooli Leuveni meeskonnaga SDO instrumendi Atmospheric Imagine Assembly (AIA) 25. aprillil 2010 jäädvustatud filmide suuri võnkumisi. “Meie koodnimi see uurimus oli "The Wiggles", "ütleb McIntosh. “Sest filmid näevad tõesti välja sellised, nagu Päike oleks tehtud Jell-O-st, mis kõigutaks edasi-tagasi. On selge, et need parukad kannavad energiat. ”
Seejärel moodustati "parukad", mida tuntakse spikulaaridena, Alfveni lainete suhtes ja need osutusid heaks mänguks. Pärast täpsuse tuvastamist sai meeskond analüüsida lainete kuju, kiirust ja energiat. Sinusoidsed kõverad kaldusid väljapoole kiirusega üle 30 miili sekundis ja kordusid iga 150 kuni 550 sekundi tagant. Need kiirused tähendavad, et lained oleksid piisavalt energilised kiire päikesetuule kiirendamiseks ja vaikse koroona soojendamiseks. ” ütleb meeskond. “Tähtis on ka korduse lühidus - mida tuntakse laine perioodina. Mida lühem periood, seda lihtsam on lainel oma energia koronaalsesse atmosfääri vabastada, see on protsessi oluline samm. ”
Esialgsetel andmetel hüppasid spikulaadid koronaaltemperatuurini vähemalt 1,8 miljonit kraadi Fahrenheiti järgi. Alfveeni lainete ja kuumuse sidumine võib olla just vajalik, et hoida koroona praegusel temperatuuril ... kuid mitte piisavalt, et tekitada kiirguspurskeid. "Teadmine, et lainetes võib olla piisavalt energiat, on vaid pool probleemist," ütleb Goddardi Airapetian. Järgmine küsimus on teada saada, milline osa sellest energiast muundatakse soojuseks. See võib olla kõik või 20 protsenti sellest - seega peame teadma selle muundamise üksikasju. ”
Veel uurida? Sa betcha '. Ja SDO meeskond on ülesandega hakkama saanud.
"Me ei saa endiselt toimuvast protsessist suurepäraselt aru, kuid saame üha paremaid vaatlusi," ütleb McIntosh. "Järgmine samm on, et inimesed täiustaksid teooriaid ja mudeleid, et tõeliselt kajastada toimuva füüsika olemust."
Algne looallikas: NASA SDO uudised.
