Už jste někdy viděli horký letní vítr foukající přes zrající pole pšenice? Pokud ano, znáte efekt vlnění. Tento kaskádový efekt se nazývá Alfvénské vlny.
Díky NASA Solar Dynamics Observatory (SDO) jsme nyní schopni vidět efekt Alfvénových vln, sledovat jejich pohyby a sledovat, kolik energie je přenášeno. Tato nová zjištění osvícují solární vědce a mohou být klíčem ke dvěma dalším záhadným solárním jevům - intenzivnímu zahřátí korony na zhruba 20krát teplejší než sluneční plocha a slunečním větrům, které vystřelí až 1,5 milionu mil za hodinu.
„SDO má úžasné rozlišení, takže můžete skutečně vidět jednotlivé vlny,“ říká Scott McIntosh z Národního centra pro výzkum atmosféry v Boulderu, Colo. má ekvivalent přibližně 1100 W žárovky na každých 11 čtverečních stop povrchu Slunce, což je dostatečné pro zahřátí sluneční atmosféry a pohánění slunečního větru. “
Jak zdůrazňuje McIntosh ve svém 28. červenci Příroda článek, Alfvénovy vlny jsou docela jednoduché. Jejich pohyb se vlní nahoru a dolů po liniích magnetického pole podobného tomu, jak se vibrace pohybují podél kytarové struny. Plazmové pole obklopující Slunce se pohybuje v souladu s liniemi pole. SDO může tento pohyb „vidět“ a sledovat. Přestože je scénář mnohem složitější, porozumění vlnám je klíčem k pochopení podstaty spojení mezi Sluncem a Zemí a dalších méně jasných otázek, jako je to, co způsobuje koronální ohřev a rychlosti slunečního větru.
"Víme, že existují mechanismy, které dodávají obrovskou rezervu energie na slunečním povrchu," říká vesmírný vědec Vladimir Airapetian z Goddard Space Flight Center v Greenbeltu, Md. "Tato energie je čerpána do energie magnetického pole, přenesena do slunečního záření." atmosféra a poté uvolněna jako teplo. “ O podrobnostech tohoto mechanismu se však již dlouho diskutuje. Airapetian poukazuje na to, že studie, jako je tato, potvrzuje Alfvénovy vlny, které mohou být součástí tohoto procesu, ale že ani s SDO zatím nemáme obrazové rozlišení, které by to definitivně prokázalo.
Hannes Alfvén nejprve teoretizoval vlny v roce 1942, ale teprve v roce 2007 byly skutečně pozorovány. Dokázalo se, že mohou přenášet energii ze slunečního povrchu do atmosféry, ale energie byla příliš slabá na to, aby odpovídala za vysoké teplo koróny. Tato studie říká, že tato původní čísla mohla být podceňována. McIntosh ve spolupráci s týmem z Lockheed Martin, norské univerzity v Oslu a belgické katolické univerzity v Leuvenu analyzoval velké oscilace ve filmech z nástroje SDO Atmospheric Imagine Assembly (AIA) zachyceného 25. dubna 2010. „Naše kódové jméno pro tento výzkum byl 'Kroutí,' 'říká McIntosh. "Protože filmy opravdu vypadají, že Slunce bylo vytvořeno z Jell-O kroutících se sem a tam všude." Je zřejmé, že tyto kroutí nese energii. “
„Kroutí“ - známý jako spikly - byly poté modelovány proti vlnám Alfvén a bylo shledáno, že jsou dobrým zápasem. Jakmile bude tým určen, bude moci analyzovat tvar, rychlost a energii vln. "Sinusové křivky se odchylovaly směrem ven rychlostí nad 30 mil za sekundu a opakovaly se každých 150 až 550 sekund. Tyto rychlosti znamenají, že vlny by byly dostatečně energetické, aby urychlily rychlý sluneční vítr a zahřály tichou korónu. “ říká tým. „Důležitá je také krátkost opakování - známá jako období vlny. Čím je doba kratší, tím snáze pro vlnu uvolní svou energii do koronální atmosféry, což je zásadní krok v procesu. “
Podle předběžných údajů spikly vyskočily na koronální teploty nejméně 1,8 milionu stupňů Fahrenheita. Spárování Alfvénových vln a tepla může být právě to, co je zapotřebí k udržení korony na její aktuální teplotě ... ale ne dost, aby způsobil záblesky záření. "Vědět, že ve vlnách může být dost energie, je jen polovina problému," říká Goddardův Airapetian. "Další otázkou je zjistit, jaký zlomek této energie se přemění na teplo." Může to být všechno, nebo to může být 20 procent - takže musíme znát podrobnosti této konverze. “
Více studií? Betcha ’. A tým SDO je na úkol.
"Stále ještě nechápeme, jaký proces právě probíhá, ale stále lépe a lépe pozorujeme," říká McIntosh. "Dalším krokem je, aby lidé vylepšili teorie a modely, aby skutečně zachytili podstatu probíhající fyziky."
Původní zdroj příběhu: Zprávy NASA SDO.
