Articles

Astronomové odhalit magnetické pole sluneční korony

5. června, 2020

podle University of Hawaii v Mānoa

High-rozlišení snímků sluneční koróny. Horní panely zobrazují viditelné světlo (barva obrácená), zatímco spodní panely zobrazují tvar magnetického pole. Jemné detaily, kvantifikované poprvé, jsou viditelné v celé koroně. Kredit: B. Boe/IfA

Zatímco svět má co dočinění s koronavirus pandemie, výzkumníci na University of Hawaii Institutu pro Astronomii (IfA) byly tvrdě pracuje studium sluneční koróny, vnější atmosféry slunce, která se rozpíná do meziplanetárního prostoru. Tento proud nabitých částic vyzařujících z povrchu Slunce se nazývá sluneční vítr a rozšiřuje se, aby vyplnil celou sluneční soustavu.

vlastnosti sluneční korony jsou důsledkem komplexního magnetického pole Slunce, které se vytváří ve slunečním interiéru a rozšiřuje se ven. Nová studie IfA postgraduální student Benjamin Boe, zveřejněné ve středu, 3. června v the Astrophysical Journal, používá úplné zatmění slunce pozorování, měření tvaru koronální magnetický pole s vyšší prostorové rozlišení a přes větší oblast, než kdy předtím.

Korona je nejsnadněji vidět během úplného zatmění Slunce-když je měsíc přímo mezi Zemí a sluncem, blokuje jasný povrch Slunce. Významné technologické pokroky v posledních desetiletích posunuly mnohem zaměření prostoru-na základě pozorování na vlnové délky světla, které nejsou přístupné ze země, nebo na velkých pozemních dalekohledů, jako například Daniel K. Inouye Sluneční Dalekohled na Maui. Navzdory těmto pokrokům lze některé aspekty korony studovat pouze během úplného zatmění Slunce.

To je důvod, proč Boe poradce a koronální výzkum expert, Shadia Habbal, který vedl skupinu eclipse lovci tvorby vědeckých pozorování průběhu zatmění slunce pro více než 20 let. Takzvaný „sluneční vítr šerpové“, cestovat po celém světě honí za úplná sluneční zatmění, přepravou citlivých vědeckých přístrojů na letadla, vrtulníky, auta, a dokonce i koně k dosažení optimální umístění. Tato pozorování zatmění Slunce vedla k průlomům v odhalení některých tajemství fyzických procesů definujících koronu.

„corona byla pozorována úplná sluneční zatmění pro studnu přes století, ale nikdy předtím zatmění, obrázky byly použity ke kvantifikaci jeho magnetické pole, struktury,“ vysvětlil Boe, „věděl jsem, že by bylo možné získat mnohem více informací použitím moderní techniky zpracování obrazu sluneční zatmění data.“Boe sledoval vzorec distribuce magnetických polních čar v koroně pomocí metody automatického sledování aplikované na snímky korony pořízené během 14 zatmění za poslední dvě desetiletí. Tato data poskytla příležitost studovat změny v koroně během dvou 11letých magnetických cyklů slunce.

Boe zjistil, že vzor koronální magnetický pole lines je vysoce strukturovaný, s konstrukcí viděl na velikosti váhy dolů do mezní rozlišení kamery používané pro pozorování. Také viděl, jak se vzorec mění s časem. Pro kvantifikaci těchto změn BoE změřil úhel magnetického pole vzhledem k povrchu Slunce.

během období minimální sluneční aktivity vyzařovalo pole korony téměř přímo ze slunce poblíž rovníku a pólů, zatímco vycházelo v různých úhlech ve středních zeměpisných šířkách. Na druhé straně během maxima sluneční aktivity bylo koronální magnetické pole mnohem méně organizované a radiální.

„věděli jsme, že během slunečního cyklu dojde ke změnám,“ poznamenal Boe, “ ale nikdy jsme neočekávali, jak rozšířené a strukturované bude koronální pole. Budoucí modely budou muset tyto vlastnosti vysvětlit, aby plně porozuměly koronálnímu magnetickému poli.“

tyto výsledky zpochybňují současné předpoklady používané v koronálním modelování, které často předpokládají, že koronální magnetické pole je radiální za 2,5 solárních poloměrů. Namísto, tato práce zjistila, že koronální pole bylo často neradiální až po nejméně čtyři sluneční poloměry.

Tato práce má dále dopady v jiných oblastech solární výzkum, včetně vzniku sluneční vítr, který ovlivňuje magnetické pole Země a mohou mít vliv na zemi, jako jsou výpadky proudu.

“ tyto výsledky jsou zvláště zajímavé pro tvorbu slunečního větru. Naznačuje to, že hlavní nápady, jak modelovat tvorbu slunečního větru, nejsou úplné, a tak lze zlepšit naši schopnost předpovídat a bránit se proti vesmírnému počasí,“ řekl Boe.

tým již plánuje své další expedice za zatmění, s další plánovanou pro Jižní Ameriku v prosinci tohoto roku.

výsledky jsou publikovány v červnu 3rd vydání Astrophysical Journal, a jsou také k dispozici v předtiskové podobě na ArXiv.

Více informací: Benjamin Boe et al. Topologie koronálního magnetického pole z pozorování úplného zatmění Slunce, Astrophysical Journal (2020). DOI: 10.3847/1538-4357/ab8ae6

Věstníku informace: Astrophysical Journal

za Předpokladu, University of Hawaii v Mānoa

Napsat komentář

Vaše e-mailová adresa nebude zveřejněna. Vyžadované informace jsou označeny *