Articles

Astronomer avslører det magnetiske feltet til solkoronaen

5.juni 2020

Ved Universitetet På Hawaii ved Mā

høyoppløselige bilder av solens korona. Topppanelene viser det synlige lyset (farge invertert), mens de nedre panelene viser magnetfeltformen. Fine detaljer, kvantifisert for første gang, er synlige gjennom koronaen. Kreditt: B. Boe/ifa

mens verden har håndtert koronaviruspandemien, har forskere ved University Of Hawai ‘ I Institute For Astronomy (IfA) jobbet hardt med å studere solens korona, den ytre atmosfæren til solen som ekspanderer inn i interplanetarisk rom. Denne strømmen av ladede partikler som stråler fra solens overflate kalles solvinden og utvider seg for å fylle hele solsystemet.

egenskapene til solkoronaen er en konsekvens av solens komplekse magnetfelt, som produseres i solens indre og strekker seg utover. En ny studie av Ifa-kandidatstudent Benjamin Boe, publisert onsdag 3. juni I Astrophysical Journal, brukte totale solformørkelsesobservasjoner for å måle formen på det koronale magnetfeltet med høyere romlig oppløsning og over et større område enn noen gang før.koronaen er lettest å se under en total solformørkelse – når månen er direkte mellom Jorden og solen, blokkerer den lyse overflaten av solen. Betydelige teknologiske fremskritt de siste tiårene har skiftet mye av fokuset til rombaserte observasjoner på bølgelengder av lys som ikke er tilgjengelige fra bakken, eller til store bakkebaserte teleskoper som Daniel K. Inouye Solar Telescope på Maui. Til tross for disse fremskrittene, kan noen aspekter av koronaen bare studeres under totale solformørkelser.Det er Derfor Boes rådgiver Og koronaforskningsekspert, Shadia Habbal, har ledet en gruppe formørkelsesjegere som gjør vitenskapelige observasjoner under solformørkelser i over 20 år. De såkalte «solar wind sherpas» reiser verden rundt og jager totale solformørkelser, transporterer sensitive vitenskapelige instrumenter på fly, helikoptre, biler og til og med hester for å nå de optimale stedene. Disse solformørkelsesobservasjonene har ført til gjennombrudd i å avdekke noen av hemmelighetene til de fysiske prosessene som definerer koronaen.»koronaen har blitt observert med totale solformørkelser i godt over et århundre, men aldri før hadde formørkelsesbilder blitt brukt til å kvantifisere sin magnetfeltstruktur,» forklarte Boe, «jeg visste at det ville være mulig å trekke ut mye mer informasjon ved å bruke moderne bildebehandlingsteknikker til solformørkelsesdata.»Boe spores mønsteret av fordelingen av magnetfeltlinjer i koronaen, ved hjelp av en automatisk sporingsmetode som brukes på bilder av koronaen tatt under 14 formørkelser de siste to tiårene. Disse dataene ga sjansen til å studere endringene i koronaen over to 11-årige magnetiske sykluser av solen.

Boe fant at mønsteret til de koronale magnetfeltlinjene er svært strukturert, med strukturer sett på størrelsesskalaer ned til oppløsningsgrensen til kameraene som ble brukt til observasjonene. Han så også at mønsteret endret seg med tiden. For å kvantifisere disse endringene målte Boe magnetfeltvinkelen relativt i forhold til solens overflate.i perioder med minimal solaktivitet strålte koronafeltet nesten rett ut av solen nær ekvator og poler, mens det kom ut i en rekke vinkler ved midlere breddegrader. Under solaktiviteten maksimalt, på den annen side, var det koronale magnetfeltet langt mindre organisert og mer radial.»Vi visste at det ville bli endringer over solsyklusen, «bemerket Boe,» men vi forventet aldri hvor utvidet og strukturert koronafeltet ville være. Fremtidige modeller må forklare disse funksjonene for å forstå det koronale magnetfeltet fullt ut.»

disse resultatene utfordrer dagens forutsetninger som brukes i koronamodellering, som ofte antar at koronalmagnetfeltet er radialt utover 2,5 solradier. I stedet, dette arbeidet fant at koronafeltet var ofte ikke-radial til minst fire solradier.dette arbeidet har ytterligere implikasjoner på andre områder av solforskning, inkludert dannelsen av solvinden, som påvirker Jordens magnetfelt og kan ha effekter på bakken, for eksempel strømbrudd.

» disse resultatene er av spesiell interesse for solvinddannelse. Det indikerer at de ledende ideene for hvordan man modellerer dannelsen av solvinden, ikke er komplette, og vår evne til å forutsi og forsvare seg mot romvær kan forbedres,» Sa Boe.

teamet planlegger allerede sine neste eclipse-ekspedisjoner, med den neste slated For Sør-Amerika i desember i år.

resultatene er publisert i 3. juni utgaven Av The Astrophysical Journal, og er også tilgjengelig i preprint form På ArXiv.

Mer informasjon: Benjamin Boe et al. Coronal Magnetfelt Topologi Fra Total Solar Eclipse Observasjoner, The Astrophysical Journal (2020). DOI: 10.3847/1538-4357 / ab8ae6

Journal informasjon: Astrophysical Journal

Levert Av University Of Hawai ‘ I På Mā

Legg igjen en kommentar

Din e-postadresse vil ikke bli publisert. Obligatoriske felt er merket med *