Зображення Сонця, яке показує магнітні поля (жовті лінії) та сонячний вітер (червоні стрілки). Кредит зображення: NASA / ESA. Натисніть, щоб збільшити
Шар у глибині сонячної атмосфери може бути використаний для оцінки швидкості сонячного вітру, потоку електрифікованого газу, який постійно дме від Сонця. Оцінка швидкості сонячного вітру покращить космічні прогнози погоди, що допоможе людині вивчити планети.
Сонячний вітер тече з гарячої, тонкої зовнішньої атмосфери Сонця, «корони». Дослідники з подивом виявили, що структура холодної, щільної нижньої атмосфери Сонця, яка називається хромосферою, може бути використана для оцінки швидкості сонячного вітру.
Це було несподівано, оскільки сонячний вітер - явище корони, а хромосфера настільки глибока - це шар трохи вище видимої поверхні Сонця. "Це як би виявити, що джерело річки Ніл знаходиться ще за 500 миль у глибині моря", - сказав доктор Скотт Макінтош з Південно-Західного науково-дослідного інституту, Боулдер, штат Колорада, провідний автор доповіді про це дослідження, опублікованої 10 травня в "Астрофізичному журналі".
Нова робота обіцяє підвищити точність прогнозів космічної радіації. Сонце періодично запускає в космос мільярди миль (кілометрів) на годину вибухи електрифікованого газу, що називається корональними масами (СМЕ). Якщо швидкий CME орає через повільний сонячний вітер, перед CME виникає удар, який прискорює електрично заряджені частинки сонячного вітру. Ці швидкі частинки можуть руйнувати супутники та небезпечні для незахищених космонавтів.
"Подібно до того, як знання деталей про атмосферу допомагає передбачити інтенсивність урагану, знання швидкості сонячного вітру допомагає визначити інтенсивність космічних випромінювань з боку СМЕ", - сказав співавтор доктор Роберт Лімон з L-3 Державні служби в Центрі космічних польотів НАСА Годдард, м. Грінбельт, штат Міссурі.
Як і вітер на Землі, сонячний вітер поривчастий, коливаючись зі швидкістю приблизно від 750 000 миль на годину (приблизно 350 км / секунду) до 1,5 мільйона миль на годину (700 км / секунду).
Оскільки сонячний вітер складається з електрично заряджених частинок, він реагує на магнітні поля, що пронизують сонячну атмосферу. Частинки сонячного вітру течуть по невидимих лініях магнітної сили, як автомобілі на шосе. Коли лінії магнітного поля загинаються прямо у космос, як це роблять у регіонах «корональної діри», сонячний вітер діє як автомобілі на смугу перетягування, мчачи по високій швидкості. Коли лінії магнітного поля різко нахиляються назад до сонячної поверхні, як візерунок залізних колод навколо барного магніту, сонячний вітер діє як автомобілі в міському русі і виникає відносно повільно. Вчені знають це вже понад тридцять років і використовували його, щоб дати грубу оцінку швидкості сонячного вітру - швидкої чи повільної.
У новій роботі команда прив’язала швидкість сонячного вітру, коли він дує повз Землю, до варіацій глибших у сонячній атмосфері, ніж раніше було виявлено (або навіть очікувалося). Вимірявши час, необхідний для проходження звукової хвилі між двома висотами в хромосфері, вони змогли визначити, що хромосфера ефективно "розтягується" під корональними отворами з відкритими магнітними полями, але стискається нижче магнітно замкнених областей.
Команда використовувала спостереження для отримання безперервного діапазону швидкостей сонячного вітру зі структури хромосфери. Чим ширший хромосферний шар, тим більше йому дозволяється розширюватися відкритими магнітними полями і тим швидше буде дути сонячний вітер. Цей новий метод є більш точним, ніж стара "швидка чи повільна" оцінка.
Для вимірювання швидкості звукових хвиль у хромосфері використовувався космічний корабель НАСА Перехідний регіон і Коронал-Провідник (TRACE), а для вимірювання швидкості сонячного вітру під час вибуху Землею використовувався космічний апарат NASA Advanced Composition Explorer (ACE). Порівнюючи дані з двох космічних апаратів, це дало з'єднання.
"До цього відкриття ми могли лише визначити швидкість сонячного вітру від космічних кораблів, які були приблизно в одному ряду між Землею та Сонцем, як АСЕ, ВІНД та Сонячна та Геліосферна обсерваторія. Цей флот космічних кораблів був розміщений уздовж лінії Земля-Сонце, оскільки нам потрібно знати про космічну погоду, що настає на наш шлях. Однак, порівняно з розмірами нашої Сонячної системи, це дуже вузький діапазон; це як переглядати соломинку. Завдяки цьому відкриттю ми можемо використовувати TRACE для створення зображень, які можуть передбачити швидкість сонячного вітру протягом половини сонячної системи ", - сказав доктор Джо Гурман, дослідник сонячної енергії NASA Goddard.
Оригінальне джерело: SWRI News Release
