Поверхневі танці Сонця. Змушені спостерігати цей танець здалеку, вчені використовують усі інструменти, що є в їх розпорядженні, щоб шукати шаблони та зв’язки, щоб виявити, що викликає ці великі вибухи. Картографування цих зразків може допомогти вченим передбачити настання космічної погоди, яка вибухає на Землю від Сонця, заважаючи комунікаціям та сигналам глобальної системи позиціонування (GPS).
Аналіз 191 спалаху сонячного світла з травня 2010 р. Обсерваторією сонячної динаміки NASA (SDO) нещодавно показав нову частину картини: близько 15 відсотків спалахів мають чітку “спалах пізньої фази” через кілька хвилин до годин, що ніколи не було повністю спостерігається. Ця пізня фаза спалаху викачує набагато більше енергії у космос, ніж раніше реалізовано.
"Ми починаємо бачити всілякі нові речі", - каже Філ Чемберлін, заступник вченого проекту з SDO в НАСА Центр космічних польотів Годдарда в Ґрінбелті, штат Міссурі. "Ми бачимо велике збільшення викидів за півгодини до кількох годин пізніше. , що іноді навіть більше, ніж початкові, традиційні фази спалаху. В одному випадку 3 листопада 2010 р. Вимірювання лише наслідків головного спалаху означатиме недооцінку кількості енергії, що вистрілює в атмосферу Землі, на 70 відсотків ".
Вся космічна погодна система, від поверхні Сонця до зовнішніх країв Сонячної системи, залежить від того, як передача енергії від однієї події до іншої - магнітне відновлення поблизу Сонця передається в рух енергії, що бореться через космос, до енергії, що відкладається в атмосферу Землі, наприклад. Краще розуміння цього спалаху пізньої фази допоможе вченим кількісно визначити, скільки енергії виробляється, коли вибухає сонце.
Команда знайшла докази цих пізніх етапів, коли SDO вперше почав збирати дані в травні 2010 року, а Sun вирішила виставити шоу. У той самий перший тиждень, серед інакше досить тихого часу для сонця, проросло дев'ять спалахів різної величини. Розміри спалаху поділяються на категорії, названі A, B, C, M і X, які давно визначаються інтенсивністю рентгенівських променів, що випромінюються на піку спалаху, виміряними супутниковою системою GOES (геостаціонарний операційний супутник навколишнього середовища). GOES - мережа супутників NOAA, яка перебуває на геосинхронній орбіті поблизу Землі з 1976 року. Один із супутників GOES вимірює лише випромінювання рентгенівських променів і є вирішальним джерелом інформації про космічну погоду, яку Сонце посилає на наш шлях.
Однак у травні 2010 року SDO спостерігав ці спалахи зі своїм багатохвильовим баченням. Він зафіксував дані, що вказували на те, що деякі інші довжини хвилі світла не поводилися синхронно з рентгенівськими променями, але досягали максимуму в інші часи.
"Десятиліттями наш стандарт для спалахів - спостерігати за рентгенівськими променями і бачити, коли вони набувають піку", - каже Том Вудс, космічний вчений з Університету Колорадо, штат Колорада, штат Колорада, який є першим автором статті на цю тему. що виходить в Інтернеті 7 вересня в Астрофізичному журналі. «Це наше визначення, коли спалахне спалах. Але ми бачили вершини, які не відповідали рентгену ». Вудс каже, що спочатку їх хвилювали дані - це аномалія чи збій у інструментах. Але коли вони підтверджували дані іншими інструментами і спостерігали, як моделі повторюються протягом багатьох місяців, вони почали довіряти тому, що вони бачать. "І тоді ми збудилися", - каже він.
Протягом року команда використовувала інструмент EVE (для Екстремального експерименту ультрафіолетової змінної) на SDO для запису даних з багатьох інших спалахів. EVE не знімає звичайні зображення. Вудс - головний дослідник інструменту EVE, і він пояснює, що він збирає все світло від Сонця відразу, а потім точно розділяє кожну довжину хвилі світла і вимірює його інтенсивність. Це не дає прекрасних знімків, як це роблять інші інструменти на SDO, але вона надає графіки, які відображають, як з часом посилюється кожна хвиля світла, піки та зменшуються. EVE збирає ці дані кожні 10 секунд, швидкість, яка гарантує надання абсолютно нової інформації про те, як змінюється сонце, враховуючи, що попередні прилади вимірювали таку інформацію лише кожні півтори години або не дивились на всі довжини хвиль одночасно - не мало достатньо інформації щоб отримати повне уявлення про нагрівання та охолодження спалаху.
[/ підпис]
Записуючи надзвичайно ультрафіолетове світло, спектри EVE показали чотири фази протягом середнього часу спалаху. Перші три спостерігалися і добре встановлені. (Хоча EVE змогла виміряти та кількісно визначити їх у широкому діапазоні довгих хвиль світла краще, ніж колись було зроблено.) Перша фаза - це тверда імпульсивна фаза рентгенівських променів, в якій високоенергетичні частинки атмосфери Сонця дощують до поверхня сонця після вибухової події в атмосфері, відома як магнітне відновлення. Вони вільно падають протягом декількох секунд до хвилин, поки не потрапляють у більш щільну нижню атмосферу, і тоді починається друга фаза, поступова фаза. Протягом хвилин до години сонячний матеріал, званий плазмою, нагрівається і вибухає назад, простежуючи свій шлях по гігантських магнітних петлях, заповнюючи петлі плазмою. Цей процес посилає стільки світла і випромінювання, що його можна порівняти з мільйонами водневих бомб.
Третя фаза характеризується атмосферою Сонця - яскравістю, що втрачає корону, і так називається фазою коронального затемнення. Це часто асоціюється з тим, що відоме як викид корональної маси, коли велика хмара плазми вивергається з поверхні Сонця.
Але четверта фаза, спалах пізньої фази, помічена EVE, була новою. Десь від однієї до п’яти годин пізніше для кількох спалахів вони побачили другий пік теплого коронального матеріалу, який не відповідав іншому рентгенівському вибуху.
«Багато спостережень помітили збільшення екстремального ультрафіолетового піку лише за кілька хвилин до основної фази спалаху, і така поведінка вважається нормальною частиною процесу спалаху. Але ця пізня фаза відрізняється », - говорить Чемберлін Годдард, який також є співавтором статті. «Ці викиди відбуваються істотно пізніше. І це відбувається після того, як головний спалах виявить цей початковий пік ".
Щоб спробувати зрозуміти, що відбувається, команда також роздивилася зображення, зібрані з розширеного візуалізації Асоціації SDO. Вони могли побачити виверження основної фази на зображеннях, а також помітили другий набір корональних петель набагато вище початкового місця спалаху. Ці додаткові петлі були довші та стали яскравішими пізніше, ніж оригінальний набір (або петлі після спалаху, які з’явились лише через кілька хвилин після цього). Ці петлі також були фізично встановлені окремо від попередніх.
"Інтенсивність, яку ми записуємо в цих спалах пізньої фази, зазвичай тьмяніше, ніж інтенсивність рентгенівських променів", - каже Вудс. "Але пізня фаза триває набагато довше, іноді протягом декількох годин, тому вона виділяє стільки ж загальної енергії, як і головний спалах, який, як правило, триває кілька хвилин". Оскільки цей раніше нереалізований додатковий джерело енергії від спалаху не менш важливий для впливу на атмосферу Землі, Вудс та його колеги зараз вивчають, як спалахи пізньої фази можуть впливати на космічну погоду.
Спалах пізньої фази - це, звичайно, лише один фрагмент головоломки, коли ми намагаємось зрозуміти зірку, з якою ми живемо. Але відслідковуючи енергію, вимірюючи всі різні довжини хвиль світла, використовуючи всі інструменти, які НАСА має в своєму розпорядженні, така інформація допомагає нам намітити всі кроки великого танцю Сонця.
