Ви коли-небудь бачили, як спекотний літній вітер дме по дозрілому пшеничному полі? Якщо так, то вам знайомий ефект пульсації. Цей каскадний ефект називають хвилями Альфвена.
Завдяки обсерваторії сонячної динаміки НАСА (SDO) ми тепер можемо побачити вплив хвиль Альфвена, відстежувати їхні рухи та бачити, скільки енергії проводять уздовж. Ці нові знахідки просвітлюють дослідників сонячної енергії та можуть стати ключем до двох загадкових сонячних подій - інтенсивного нагрівання корони в 20 разів гарячіше, ніж поверхня Сонця та сонячні вітри, які вибухають до 1,5 мільйонів миль на годину.
"SDO має дивовижну роздільну здатність, тому ви насправді можете бачити окремі хвилі", - каже Скотт Макінтош з Національного центру атмосферних досліджень в Боулдері, штат Колорада. він має еквівалент близько 1100 Вт лампочки на кожні 11 квадратних метрів поверхні Сонця, що достатньо для нагрівання атмосфери Сонця та приведення в дію сонячного вітру ».
Як зазначає Макінтош у своєму 28 липня Природа стаття, хвилі Альфвена досить прості. Їх рух хвиляється вгору і вниз по лініях магнітного поля, подібно до того, як вібрація рухається по гітарній струні. Плазмове поле, що огортає Сонце, рухається в гармонії з лініями поля. SDO може "бачити" і відстежувати цей рух. Хоча сценарій є набагато складнішим, розуміння хвиль є ключовим для розуміння природи зв'язку Сонце-Земля та інших менш чітких вирішених питань, таких як, що викликає корональне нагрівання та швидкості сонячного вітру.
"Ми знаємо, що існують механізми, що постачають величезний запас енергії на поверхні Сонця", - каже космічний вчений Володимир Айрапетьян в Центрі космічних польотів НАСА "Годдард" в Грінбелті, штат Массачусетс. атмосфера, а потім виділяється як тепло. " Але визначення деталей цього механізму вже давно дискутується. Ейрапетьян зазначає, що подібне дослідження підтверджує, що хвилі Альфвена можуть бути частиною цього процесу, але навіть у SDO ми не маємо дозволу зображення, щоб це остаточно довести.
Ханнес Альфвен вперше теоретизував хвилі в 1942 році, але лише в 2007 році їх фактично спостерігали. Це показало, що вони можуть переносити енергію з поверхні Сонця в атмосферу, але ця енергія була занадто слабкою, щоб враховувати високу теплоту Корони. Це дослідження говорить про те, що ці оригінальні цифри, можливо, були занижені. Макінтош у співпраці з командою з Локхіда Мартіна, Університету Норвегії в Осло та Бельгійського католицького університету Лювен проаналізував великі коливання у фільмах з інструменту SDO Atmospheric Imagine Assembly (AIA), знятого 25 квітня 2010 року. це дослідження було "Вігглз", - каже Макінтош. «Тому що фільми справді виглядають так, що Сонце було зроблено з Джел-О, колись кудись хитаються. Зрозуміло, ці перуки несуть енергію ».
Тоді "вигули" - відомі як спікули - тоді були змодельовані проти хвиль Альфвена і виявилися гарними. Після чітко визначеної команди команда могла би проаналізувати форму, швидкість та енергію хвиль. «Синусоїдальні криві відхилялися назовні зі швидкістю понад 30 миль в секунду і повторювались кожні 150–550 секунд. Ці швидкості означають, що хвилі будуть достатньо енергійними, щоб прискорити швидкий сонячний вітер і нагріти тиху корону ». каже команда. «Короткості повторення - відомий як період хвилі - також важливий. Чим коротший період, тим легше хвилі випускати свою енергію в корональну атмосферу, що є вирішальним кроком у процесі ».
За попередніми даними, спікули підскочили до корональної температури щонайменше 1,8 мільйона градусів за Фаренгейтом. Спарювання хвиль і тепла Альфвена може бути саме тим, що потрібно для підтримки корони при її поточній температурі…, але недостатньо, щоб викликати випромінювання. "Знання, що у хвилях може бути достатньо енергії, - це лише половина проблеми", - каже Айрапетьян Годдарда. «Наступне питання - з’ясувати, яка частка цієї енергії перетворюється на тепло. Це може бути все, або це може бути 20 відсотків - тому нам потрібно знати деталі конверсії ».
Більше навчання? Ви бетчі ". І команда SDO вирішує завдання.
"Ми все ще не досконало розуміємо процес, що відбувається, але ми отримуємо все кращі та кращі спостереження", - каже Макінтош. «Наступним кроком є те, щоб люди вдосконалили теорії та моделі, щоб дійсно відобразити суть фізики, що відбувається».
Оригінальне джерело історії: News NASO SDO.
