mens verden har beskæftiget sig med coronaviruspandemien, har forskere ved Institut for astronomi (IFA) arbejdet hårdt med at studere solkoronaen, solens yderste atmosfære, der udvides til det interplanetære rum. Denne strøm af ladede partikler, der udstråler fra solens overflade, kaldes solvinden og udvides til at fylde hele solsystemet.

solkoronaens egenskaber er en konsekvens af solens komplekse magnetfelt, som produceres i Solens indre og strækker sig udad. En ny undersøgelse af IFA-kandidatstuderende Benjamin Boe, offentliggjort onsdag den 3. juni i Astrophysical Journal, brugte total solformørkelsesobservationer til at måle formen på det koronale magnetfelt med højere rumlig opløsning og over et større område end nogensinde før.

koronaen ses lettest under en total solformørkelse—når månen er direkte mellem Jorden og solen og blokerer solens lyse overflade. Betydelige teknologiske fremskridt i de seneste årtier har flyttet meget af fokus til rumbaserede observationer ved bølgelængder af lys, der ikke er tilgængelige fra jorden, eller til store jordbaserede teleskoper som f.eks Daniel K. Inouye Solteleskop på Maui. På trods af disse fremskridt kan nogle aspekter af koronaen kun studeres under samlede solformørkelser.derfor har Boes rådgiver og koronalforskningsekspert, Shadia Habbal, ledet en gruppe formørkelsesjagere, der foretager videnskabelige observationer under solformørkelser i over 20 år. De såkaldte “solvind Sherpas” rejser kloden og jagter samlede solformørkelser og transporterer følsomme videnskabelige instrumenter på fly, helikoptere, biler og endda heste for at nå de optimale placeringer. Disse solformørkelsesobservationer har ført til gennembrud i afsløringen af nogle af hemmelighederne i de fysiske processer, der definerer koronaen.”koronaen er blevet observeret med samlede solformørkelser i godt over et århundrede, men aldrig før var formørkelsesbilleder blevet brugt til at kvantificere dens magnetfeltstruktur,” forklarede Boe, “jeg vidste, at det ville være muligt at udtrække meget mere information ved at anvende moderne billedbehandlingsteknikker til solformørkelsesdata.”Boe spores mønsteret for fordelingen af magnetfeltlinjer i koronaen ved hjælp af en automatisk sporingsmetode anvendt på billeder af koronaen taget under 14 formørkelser i løbet af de sidste to årtier. Disse data gav mulighed for at studere ændringerne i koronaen over to 11-årige magnetiske cyklusser af solen.

Boe fandt ud af, at mønsteret af de koronale magnetfeltlinjer er stærkt struktureret med strukturer set i størrelsesskalaer ned til opløsningsgrænsen for de kameraer, der blev brugt til observationerne. Han så også mønsteret ændre sig med tiden. For at kvantificere disse ændringer målte Boe magnetfeltvinklen i forhold til solens overflade.

i perioder med minimal solaktivitet udstrålede koronas felt næsten lige ud af solen nær ækvator og poler, mens det kom ud i forskellige vinkler på mellembreddegrader. Under den maksimale solaktivitet var det koronale magnetfelt på den anden side langt mindre organiseret og mere radialt.

“vi vidste, at der ville være ændringer i løbet af solcyklussen,” bemærkede Boe, “men vi forventede aldrig, hvor udvidet og struktureret koronalfeltet ville være. Fremtidige modeller bliver nødt til at forklare disse funktioner for fuldt ud at forstå det koronale magnetfelt.”

disse resultater udfordrer de nuværende antagelser, der anvendes i koronal modellering, som ofte antager, at det koronale magnetfelt er radialt ud over 2,5 solradier. I stedet fandt dette arbejde, at koronalfeltet ofte var ikke-radialt til mindst fire solradier.

dette arbejde har yderligere konsekvenser inden for andre områder af solforskning, herunder dannelsen af solvinden, som påvirker Jordens magnetfelt og kan have virkninger på jorden, såsom strømafbrydelser.

” disse resultater er af særlig interesse for solvinddannelse. Det indikerer, at de førende ideer til, hvordan man modellerer dannelsen af solvinden, ikke er komplette, og derfor kan vores evne til at forudsige og forsvare sig mod rumvejr forbedres,” sagde Boe.

holdet planlægger allerede deres næste eclipse ekspeditioner, med den næste planlagt til Sydamerika i December i år.

resultaterne offentliggøres i den 3. juni udgave af Astrophysical Journal, og er også tilgængelige i preprint form.