Nanoflares zahrieva slnečnú korónu

Lokálne energetické výboje vysvetľujú hádanku mimoriadne horúcej slnečnej atmosféry

Falošný obraz slnečnej aktivity. Modrá = teplota plazmy blízka desiatim miliónom Kelvinov © NASA / GSFC
čítať nahlas

Prečo sú teploty vo vonkajšej atmosfére slnka, koróny, omnoho vyššie ako na ich povrchu? Astrofyzici túto otázku hádajú už celé desaťročia. Teraz nové údaje od japonského satelitu Hinode odhalili príčinu: Drobné energetické vzplanutia, tzv. Nanovlákna, zahrievajú atmosféru.

V koróne slnka je teplo extrémne: Teploty môžu stúpať až na jeden milión stupňov Celzia. Na povrchu hviezdy vo fotosfére je takmer „cool“ 5 500 ° C. Ale odkiaľ pochádza obrovské teplo? Jedna teória predpokladá, že koronárne vlákna - slučky ionizovaného plynu tvorené magnetickými siločiarami - zohrávajú v tomto procese kľúčovú úlohu.

Niekoľko miliónov stupňov tepla

Výskumný tím pod vedením Jamesa Klimchuka, astrofyzika z Laboratória solárnej fyziky v Goddardovom vesmírnom letovom centre v NASA, teraz vyvinul nový model, ktorý vysvetľuje enormné zahrievanie koróny. Predstavili to teraz na stretnutí Medzinárodnej astronomickej asociácie (IAU) v Rio de Janeiro. Podporujú to nové pozorovania japonského satelitu na pozorovanie slnečného žiarenia Hinode.

XRT röntgenový ďalekohľad aj extrémny ultrafialový zobrazovací spektrometer (EIS) na palube sondy ukazujú, že ultra-horúca plazma sa nachádza hlavne nad aktívnymi oblasťami slnečného povrchu. Oba prístroje merali na týchto miestach teploty niekoľko miliónov stupňov. „Takéto teploty môžu byť generované iba impulzívnym prepuknutím energie, “ vysvetľuje Klimchuk.

Energia praskne v koronárnych „slučkách“

Ďalším faktorom, ktorý prilákal výskumných pracovníkov, bola skutočnosť, že prístroje zaznamenali najvyššiu teplotu, kdekoľvek mali koronárne vlákna najvyššiu hustotu. Súčasný model predpokladá, že hustota koronárneho vlákna závisí od jeho dĺžky a teploty. Súčasné merania však ukazujú, že „slučky“ majú niekedy omnoho vyššiu hustotu, ako predpovedá teória. zobraziť

Vedci z oblasti Klimchuk teraz vyvinuli nový model, ktorý vysvetľuje tieto nezrovnalosti. Preto sú základom týchto javov malé lokálne ohniská energie a tepla, tzv. Nanoflare. „Stávajú sa vo vnútri malých vlákien, ktoré spolu vytvárajú magnetické slučky koronárnych vlákien ako zväzok, “ vysvetľuje Klimchuk. „Zahrievajú ich búrky Nanoflares.“

Vedci zostavili teoretický model a simulovali vývoj plazmy v koronárnych slučkách. „Simulujeme prepuknutie tepla a vidíme, ako koróna reaguje, “ uviedol vedecký pracovník. „Potom určíme, koľko emisií by sme mali vidieť z plazmy pri rôznych teplotách.“

Aktívne oblasti Slnka zaznamenané pomocou prístroja Hinode XRT NASA / GSFC

Výmena tepla v slučkách

Podľa vedcov sa plazma v oblastiach so slučkami s veľmi nízkou hustotou a teplotou zahrieva veľmi rýchlo až na niekoľko miliónov stupňov v takej nanovlákne. Hustota však zostáva nízka, takže žiarenie zostáva spočiatku tiež slabé. Teplo potom prúdi dolu do dna koronárneho vlákna a vstupuje do oblasti hustejšej chladnejšej plazmy, ktorá sa teraz tiež zohrieva. Vďaka svojej vyššej hustote však tu môže teplota dosiahnuť maximálne jeden milión stupňov kelvinov.

Týmto spôsobom koronárne vlákno vytvára nahromadenie veľmi veľa horúcich, ale menej jasných oblastí a málo oblastí, kde je jas a hustota vyššia, ale teploty sú o niečo nižšie. "To, čo vidíme, je plazma milión stupňov Kelvina, ktorá živí svoju energiu teplom, ktoré sa živí superhigh plazmou, " uviedol Klimchuk.

Prvý dôkaz o nanoflároch pomocou údajov sondy

Tento scenár podporujú aj pozorovania zo sondy Hinode: „Prvýkrát sme teraz zistili túto desaťmiliónovú horúcu plazmu Kelvina, ktorá sa mohla vyrábať iba pomocou energetických lúčov nanovlákien. Satellite Satelitné údaje v skutočnosti poskytujú prvý dôkaz o tom, že doteraz existujú iba teoreticky predpovedané nanoflare.

Tiež naznačujú, že „v aktívnych oblastiach slnka sú nanoflare takmer všade, “ uviedol Klimchuk. Podľa vedcov tento nový pohľad dáva nový pohľad na procesy na našej centrálnej hviezde a pomáha pochopiť interakcie medzi Slnkom a Zemou vo vesmíre.

(NASA / Goddard Space Flight Center, 19.08.2009 - NPO)