Mystisk oppvarming av solens korona drevet av solbål, sier studien

Utviklingen av et solbål og dets magnetfelt som generert av en datasimulering.

Utviklingen av et solbål og dets magnetfelt som generert av en datasimulering. (Bildekreditt: Chen et al)



Den mystiske oppvarmingen av solens korona kan være drevet av miniatyr solfakkler kalt 'bål', oppdaget av det europeisk-amerikanske solar orbiter-oppdraget i fjor, antyder en ny studie.

Temperaturen i solens ytre atmosfære, koronaen, har forsket forskere i flere tiår. Det strekker seg millioner av kilometer ut i verdensrommet, og det er ufattelig varmt - mer enn 1,7 millioner grader F (1 million grader C). Soloverflaten, derimot, er en 'hyggelig' 9.900 grader F (5.500 grader C). Forskjellen trosser logikk: i de fleste tilfeller er materiale nærmere en varmekilde varmere enn noe mer fjernt. Forskere har lenge visst at en ukjent mekanisme må spille.





Nå har en ny studie funnet ut at varmen som frigjøres av de nylig oppdagede bål -mini -solfakklene kan være nok til å opprettholde den enorme koronale oppvarmingen. Forskningen ble presentert på European Geosciences Union (EGU) generalforsamling tirsdag 27. april 2021 og godkjent for publisering i tidsskriftet Astronomy and Astrophysics.

Studien brukte datasimuleringer for å modellere utslipp av energi fra solen, i håp om å generere bluss som dem som måles i virkeligheten av vitenskapelige instrumenter. Da teamet kjørte simuleringen, så de lysninger i omfang i likhet med leirbålene observert av Solar Orbiter, sa professor Hardi Peter fra Max Planck Institute for Solar System Research i Tyskland, i en uttalelse utgitt av European Space Agency (ESA). Forskerne så deretter nærmere på magnetiske forstyrrelser rundt syv av de lyseste simulerte bålene, som var omtrent like store som de lyseste hendelsene som ble oppdaget av Solar Orbiter.



'[Modellen] sporer magnetfeltlinjene, slik at vi kan se endringene i magnetfeltet i og rundt lysende hendelser over tid,' sa Hardi.

Sporing av disse magnetiske linjene avslørte at det ser ut til at en prosess som kalles gjenkobling, finner sted, la Hardi til. Forskere antar at magnetiske tilkoblinger utløser stor skala solfakkel og koronale masseutstøtninger . De synlige forstyrrelsene på soloverflaten oppstår når to magnetfeltlinjer i motsatt retning brytes og kobles til igjen, og frigjør en enorm mengde energi i prosessen.



'Modellen vår viser at energien som frigjøres fra [leirbålene] ved gjenoppkobling av komponenter kan være nok til å opprettholde temperaturen på solcoronaen som er forutsagt fra observasjoner,' sa Yajie Chen, doktorgradsstudent ved Peking University of China og hovedforfatter av avisen i uttalelsen fra ESA.

Leirbål, miniatyr-solfakkelene som ble oppdaget i de første bildene av ESA-NASA Solar Orbiter-oppdraget i fjor, er drevet av prosessen med magnetisk tilkobling, som kan være ansvarlig for den mystiske oppvarmingen av solens ytre atmosfære. (Kreditt: ESA)

Leirbål, miniatyr-solfakkelene som ble oppdaget i de første bildene av ESA-NASA Solar Orbiter-oppdraget i fjor, er drevet av prosessen med magnetisk tilkobling, som kan være ansvarlig for den mystiske oppvarmingen av solens ytre atmosfære. (Kreditt: ESA)(Bildekreditt: ESA)

Leirbålene, rundt 250 til 2500 miles (400 til 4000 km) i diameter, kan virke store fra menneskelig perspektiv. Men de er faktisk små sammenlignet med de bedre kjente, men sjeldnere solfakkelene som forårsaker magnetiske stormer på jorden, samt vakre aurora borealis -skjermer.

Det som gir disse bålene betydning er deres overflod. I de første Solar Orbiter -bildene, utgitt i juli 2020, kunne forskere observere disse bålene over hele solskiven, hver flimrer som et lys i ti sekunder til noen minutter før de forsvinner.

Ideen om at miniatyr solfakkel kunne være ansvarlig for den mystiske koronale oppvarmingen ble først fremmet på 1980-tallet av den amerikanske fysikeren Eugene Parker, navnebroren til et annet banebrytende solvitenskapelig romfartøy, NASAs Parker Solar Probe.

Den nye studien antyder at Parker, nå 93 år gammel, kan ha hatt rett.

'Vårt oppdrag er heldig som bygger på det utrolige grunnarbeidet til de som har fløyet før, og teoriene og modellene som allerede er fremsatt de siste tiårene,' sa Daniel Müller, ESAs Solar Orbiter Project Scientist, i uttalelsen. 'Vi gleder oss til å se hvilke manglende detaljer Solar Orbiter - og solsamfunnet som jobber med våre data - vil bidra til å løse åpne spørsmål på dette spennende feltet.'

Resultatene er spesielt imponerende siden Solar Orbiter ennå ikke er i sin offisielle vitenskapsfase. Romfartøyet, som er ment å ta de nærmeste bildene av solen noensinne , er fremdeles i en periode med validering og orbitaljusteringer kjent som cruise -fasen. Den vil offisielt starte sin vitenskapelige utforskning av stjernen i sentrum av vårt solsystem i november 2021.

Bildene som avslørte leirbålene ble tatt i juni 2020 rundt romfartøyets første perihelion , punktet i sin bane nærmest solen. På den tiden var romskipet omtrent 77 millioner kilometer unna stjernens overflate, omtrent halvparten av gjennomsnittlig avstand mellom solen og jorden. Men Solar Orbiter -kontrollerne fortsetter å stramme bane rundt solen, noe som til slutt vil bringe romfartøyet til en avstand på bare 42 millioner kilometer.

Under de nærmeste passeringene, Parker Solar Probe dykker langt dypere inn i solens miljø, og passerer nærmere enn 10 millioner miles fra overflaten. Men romfartøyet bærer ikke kameraer for avbildning av solens overflate, men foretar i stedet andre målinger av det nær-solmiljøet.

Senere i oppdraget vil operatørene vippe Solar Orbiters bane rundt solen ut av ekliptikkplanet der planetene kretser, slik at romfartøyet kan ta første gang høyoppløselige bilder av stjernens poler. Forskerne sier at det å studere aktiviteten rundt polene vil bidra til å fremme vår forståelse av solens magnetisme og forstå hva som driver solsyklusen , den periodiske ebbe og flyt av stjernens bluss og solpotter.

Følg Tereza Pultarova på Twitter @TerezaPultarova. Følg oss på Twitter @Spacedotcom og på Facebook .