Hiina-Saksa teadlaste meeskond on tuvastanud päikesekorooni magnetilised struktuurid, kust kiire päikesetuul pärineb. Kasutades pilte ja Doppleri kaarte ultraviolettkiirguse kiirguse mõõtmise (SUMER) spektromeetrist ja Michelsoni Doppleri pildistaja (MDI) tarnitud magnetogramme ESA ja NASA kosmosepõhises päikese- ja hemosfäärivaatluskeskuses (SOHO), täheldasid nad päikesetuule voolamist lehtrikujulistest magnetväljadest, mis on ankurdatud Päikese pinna lähedal asuva magnetilise võrgu radadele. Neid tähelepanekuid tutvustatakse ajakirja Science 22. aprilli numbris. Uurimistulemused võimaldavad paremini mõista päikesetuule allikate magnetilist olemust, Maa kosmosekeskkonda mõjutava pingelise ja kuuma plasma (elektrit juhtiva gaasi) voolu.
Päikesetuul koosneb prootonitest, alfaosakestest (kahekordsest ioniseeritud heeliumist), rasketest ioonidest ja elektronidest, mis voolavad Päikese pinnalt kiirusega 300–800 km / s. Koronaalsete allikapiirkondade rasked ioonid kiirgavad kiirgust teatud ultraviolettkiirguse lainepikkustel. Kui nad voolavad Maa poole, nagu ka tärkava päikesetuule jälgimisel, muutuvad ultraviolettkiirguse lainepikkused lühemaks - see on nähtus, mida nimetatakse Doppleri efektiks, mis on hästi tuntud oma akustilises variandis näiteks heleduse muutuse tõttu. politseiauto sarv kuulajale lähenemisel või sealt taganemisel. Päikese puhul tuvastatakse plasma liikumine meie poole, mis tähendab Päikese pinnast eemal, sinise nihkena ultraviolettkiirguse spektris ja seda saab kasutada päikese tuule väljavoolu alguse tuvastamiseks.
SUMER ultraviolettkiirguse spekter on sarnane sellele, mida nähakse siis, kui prisma eraldab valge valguse erivärviliseks vikerkaareks. Ultraviolettkiirgus on inimsilmale siiski nähtamatu ega pääse Maa atmosfääri. Analüüsides SUMERi kosmosevaatluskeskuse SOHO poolt kosmosest saadud ultraviolettkiirgust, saavad päikesefüüsikud päikesest palju teada ning tuletada gaasi temperatuuri, keemilist koostist ja liikumist erinevates atmosfääri kihtides.
"Päikesetuule allikapiirkonna peen magnetiline struktuur on jäänud tabamatuks," ütles esimene autor prof Chuanyi Tu Hiinas Pekingi Pekingi ülikooli geofüüsika osakonnast. “Aastaid on päikese- ja kosmosefüüsikud jälginud kiireid päikese tuulevooge, mis tulevad koronaalsetest piirkondadest avatud magnetvälja joontega ja madala valguse intensiivsusega, nn koronaalaukudega. Kuid ainult SOHO keeruliste vaatluste uudsel ühendamisel oleme suutnud tuletada koronaalaukude allikate omadusi. Kiire päikesetuul näib pärinevat koronaallehtritest kiirusega umbes 10 km / s 20 000 kilomeetri kõrgusel fotosfääri kohal ”.
"Kiire päikesetuul hakkab lehtrite ülaosast välja voolama koronaalaukudes voolukiirusega umbes 10 km / s," väidab prof Tu. Seda väljavoolu nähakse suurte + laigudena Ne + 7 ioonide poolt 600 000 Kelvini temperatuuril eralduva spektraaljoone Doppleri sinises nihkes (koorunud alad ülaltoodud joonisel), mida saab kasutada kuuma plasmavoolu hea märgistajana . Võrreldes MDI magnetiliste andmete abil fotosfäärist ekstrapoleeritud magnetväljaga, leidsime, et selle joone sinise nihke muster on kõige paremini korrelatsioonis avatud välja struktuuridega 20 000 km kaugusel. "
Spektromeeter SUMER uuris päikesetuule allikaid, jälgides ultraviolettkiirgust, mis pärineb Päikese põhjapooluse põhjapiirkonna suurelt alalt. „Allika üksikasjaliku magnetilise struktuuri selge identifitseerimine, mis selgub nüüd kui kroonlehtrid, ning päikesetuule eraldumise kõrguse ja algkiiruse määramine on olulised sammud massivarustuse ja põhikiirenduse probleemide lahendamisel. Nüüd saame oma tähelepanu suunata täiendavate plasma seisundite ja füüsikaliste protsesside uurimisele, mis toimuvad laienevates koronaallehtrites ja nende kitsastes kaelades, mis on kinnitatud magnetilisse võrku ”, ütles prof Eckart Marsch, teadusalase kaasautor.
Päikesetuule olemuse ja päritolu lahendamine on üks peamisi eesmärke, milleks SOHO välja töötati. Astronoomilisele seltskonnale on juba ammu teada, et kiire päikesetuul tuleb koronaalaukudest. Uus on siinjuures avastus, et need voolud algavad koronaallehtritest, mille allikas asub magnetvõrgu servades. Vahetult Päikese pinna all on suured konvektsioonielemendid. Igal rakul on sellega seotud magnetväljad, mis on magnetokonvektsiooni abil koondunud võrguradadele, kuhu lehtri kaelad on kinnitatud. Plasma, mis on endiselt piiratud väikeste silmustega, viiakse konvektsiooni teel lehtritesse ja vabastatakse seejärel sealt, nagu tühi vesi tühjendatakse avatud veekanalisse.
"Varem usuti, et kiire päikesetuul pärineb vesinikuaatomi ionisatsioonikihi ükskõik millisest avatud välja joonest, mis asub pisut fotosfääri kohal," ütleb prof Marsch, "Siiski on emissiooniliini madal Doppleri nihe süsinikioonidest näitab, et 5000 km kõrgusel pole massilist väljavoolu veel toimunud. Päikesetuuleplasmat peetakse nüüd paljudest väikestest magnetilistest aasadest, mis on vaid paar tuhat kilomeetrit kõrged, tekitatavaks plasmaks. Magnetühenduse kaudu juhitakse plasma igast küljest lehtrisse, kus seda saab kiirendada ja moodustada lõpuks päikesetuule. ”
Instrument SUMER ehitati dr Klaus Wilhelmi juhtimisel, kes on ühtlasi ka raamatu kaasautor, Saksamaal Lindaus asuvas Max Plancki päikesesüsteemi uurimise instituudis (endine Max Plancki aeronoomiainstituut), koos olulise panusega Prantsusmaal Orsay osariigis Institut d'Astrophysique Spatiale, NASA Goddardi kosmoselennukeskuses Greenbeltis, Marylandis, Berkeley California ülikoolis ning Saksamaa, Prantsuse, USA ja Šveitsi riiklike agentuuride rahalisel toetusel. SOHO on peaaegu kümme aastat tegutsenud spetsiaalses kosmosepunktis kosmosest, mis asub 1,5 miljonit kilomeetrit Maast, Maa päikese poole. SOHO on Euroopa Kosmoseagentuuri ja NASA rahvusvahelise koostöö projekt. See lasti välja NASA Kennedy kosmosekeskuse Floridas asuvast Atlas II-AS-i raketist detsembris 1995 ja seda käitatakse Goddardi kosmoselennukeskusest.
Algne allikas: Max Plancki Seltsi uudisteade
