Незважаючи на те, що старше 40 років, сонячний телескоп "Данн" в Сан-Спот, штат Нью-Мексико, не збирається шукати дострокового виходу на пенсію. FIRS забезпечує одночасне спектральне покриття на видимій та інфрачервоній довжинах хвиль за допомогою використання унікального подвійного збройового спектрографа. Використовуючи адаптивну оптику для подолання атмосферних «видимих» умов, команда взяла сім активних регіонів Сонця - один у 2001 році та шість протягом грудня 2010 року до грудня 2011 року - коли цикл Sunspot 23 згасав. Повний зразок сонячної плями має 56 спостережень у 23 різних активних областях ... і показав, що водень може діяти як тип пристрою розсіювання енергії, який допомагає Сонцю отримати магнітне захоплення на своїх плямах.
"Ми вважаємо, що молекулярний водень відіграє важливу роль у формуванні та розвитку сонячних плям", - сказала доктор Сара Яеглі, нещодавній університет Гаваїв, випускниця Маноа, докторські дослідження якої стали ключовим елементом нових знахідок. Вона провела дослідження з доктором наук. Хаошенг Лін, також з Університету Гаваїв в Маноа, і Хан Уйтенброк з Національної сонячної обсерваторії в Сансото, штат Нью-Мексико. Зараз Джагглі - докторантура в сонячній групі Державного університету штату Монтана. Їх роботи опубліковані у випуску 1 лютого 2012 року Астрофізичний журнал.
Вам не потрібно бути сонячним фізиком, щоб знати про 11-річний цикл Сонця чи зрозуміти, наскільки сонячні плями - це прохолодніші ділянки інтенсивного магнетизму. Вірите чи ні, навіть професіонали не зовсім впевнені в тому, як працюють всі механізми ... особливо ті, що спричиняють утворення сонячних плям, які затримують нормальні конвективні рухи. З того, що ми дізналися, внутрішня температура плями має кореляцію з напруженістю магнітного поля - з різким підйомом, коли температура охолоджується. "Цей результат є дивним", - написали Яеглі та її колеги. Він передбачає деякий нерозкритий механізм всередині плями.
Одна з теорій полягає в тому, що атоми водню, що поєднуються в молекули водню, можуть нести відповідальність. Що стосується нашого Сонця, то більшість атомів водню є іонізованими атомами, оскільки середня температура поверхні оцінюється в 5780 К (9944 град. F). Однак, оскільки Сол вважається «прохолодною зіркою», дослідники знайшли вказівки на молекули важких елементів у сонячному спектрі, включаючи дивовижні водяні пари. Цей тип висновків може довести, що зонтичні регіони можуть дозволити молекулам водню поєднуватися в поверхневих шарах - прогноз у 5% зробив покійний професор Пер Е. Мальтбі та його колеги з університету в Осло. Цей тип зсуву може спричинити різкі динамічні зміни, що стосуються тиску газу.
"Утворення великої частки молекул може мати важливий вплив на термодинамічні властивості сонячної атмосфери та фізику сонячних плям", - написав Джагглі.
Оскільки прямі вимірювання перевищують наші сучасні можливості, тоді команда виміряла проксі - гідроксильний радикал, що складається з одного атома кожного з водню та кисню (ОН). За даними Національної сонячної обсерваторії, “ОН дисоціює (розпадається на атоми) при дещо нижчій температурі, ніж Н2, тобто Н2 може утворюватися і в регіонах, де присутня ОН. За збігом обставин, одна з її інфрачервоних спектральних ліній - 1565,2 нм, майже така ж, як лінія заліза 1565 нм, яка використовується для вимірювання магнетизму в плямі, а одна з ліній FIRS призначена для спостереження. "
Поєднуючи як старі, так і нові дані, команда вимірювала магнітні поля через сонячні плями та інтенсивність ОН всередині плям, судячи з концентрації Н2. "Ми знайшли докази того, що значні кількості молекул водню утворюються в сонячних плямах, які здатні підтримувати магнітні поля сильнішими за 2500 Гаус", - прокоментував Джагглі. Вона також сказала, що її присутність призводить до тимчасового "біглого" посилення магнітного поля.
Що стосується анатомії сонячної плями, то магнітний потік кипить із внутрішніх приміщень Сонця і сповільнює поверхневу конвекцію - що в свою чергу зупиняє прохолодніший газ, який випромінював своє тепло в космос. Звідти створюється молекулярний водень, зменшуючи об’єм. Оскільки він більш прозорий, ніж його атомний аналог, його енергія також випромінюється в космос, дозволяючи газу ще більше охолоджуватися. У цей момент гарячий газ, заправлений флюсом, стискає область охолодження і посилює магнітне поле. "Врешті-решт вона вирівнюється, частково від енергії, що випромінюється з навколишнього газу. Інакше пляма зростала б без меж. По мірі ослаблення магнітного поля молекули Н2 і ОН нагріваються і дисоціюють назад до атомів, стискаючи решту прохолодних областей і не даючи крапці руйнуватися ».
Наразі команда визнає, що для підтвердження своїх спостережень потрібне додаткове моделювання комп'ютерів, і що більшість активних регіонів поки що були м'якими. Вони сподіваються, що цикл 24 Sunspot дасть їм більше палива, щоб вони були «крутішими»…
Оригінальне джерело історії: Новини Національної сонячної обсерваторії.
