SOHO snímek Slunce, který ukazuje magnetická pole (žluté čáry) a sluneční vítr (červené šipky). Obrazový kredit: NASA / ESA. Klikni pro zvětšení.
Vrstva hluboko ve sluneční atmosféře může být použita k odhadu rychlosti slunečního větru, proudu elektrifikovaného plynu, který neustále fouká ze Slunce. Odhad rychlosti slunečního větru zlepší předpovědi kosmického počasí, což pomůže lidskému průzkumu planet.
Sluneční vítr proudí z horké, tenké vnější atmosféry Slunce, „korony“. Vědci byli překvapeni, když zjistili, že pro odhad rychlosti slunečního větru lze použít strukturu slunečního chladiče, hustou nižší atmosféru, nazývanou chromosféra.
To bylo neočekávané, protože sluneční vítr je fenomén korony a chromosféra je tak hluboká - je to vrstva těsně nad viditelným povrchem Slunce. "Je to jako zjistit, že zdrojem řeky Nilu je dalších 500 mil do vnitrozemí," řekl Dr. Scott McIntosh z Jihozápadního výzkumného ústavu, Boulder, Colo., Hlavní autor článku o tomto výzkumu zveřejněném 10. května v Astrofyzikálním časopise.
Nová práce slibuje zvýšení přesnosti předpovědí kosmického záření. Slunce občas vypouští do vesmíru výbuchy elektrifikovaného plynu, které se nazývají vystřelení koronální hmoty (CME), a to do miliónů kilometrů za hodinu. Pokud rychlý CME orí pomalým slunečním větrem, před CME se vytvoří šok, který urychluje elektricky nabité částice slunečního větru. Tyto rychlé částice mohou narušit satelity a jsou nebezpečné pro nechráněné astronauty.
"Stejně jako poznání více podrobností o atmosféře pomáhá předpovídat intenzitu hurikánu, poznání rychlosti slunečního větru pomáhá určit intenzitu bouří kosmického záření z CME," řekl spoluautor Dr. Robert Leamon z L-3 Vládní služby v NASA Goddard Space Flight Center, Greenbelt, Md.
Stejně jako vítr na Zemi je sluneční vítr nárazový a pohybuje se rychlostí od přibližně 750 000 mil za hodinu (přibližně 350 km / sekundu) do 1,5 milionu mil za hodinu (700 km / sekundu).
Protože sluneční vítr je tvořen elektricky nabitými částicemi, reaguje na magnetická pole, která pronikají sluneční atmosférou. Částice slunečního větru proudí podél neviditelných čar magnetické síly jako auta na dálnici. Když se čáry magnetického pole ohnou přímo do vesmíru, jako tomu je v regionech „koronálních děr“, sluneční vítr působí jako auta na odporovém pruhu a závodí spolu vysokou rychlostí. Když se čáry magnetického pole ostře ohýbají zpět k slunečnímu povrchu, jako vzor železných pilin kolem tyčového magnetu, sluneční vítr působí jako automobily v městském provozu a objevuje se relativně pomalu. Vědci to vědí více než třicet let a použili jej k hrubému odhadu rychlosti slunečního větru - buď rychle, nebo pomalu.
V nové práci tým spojil rychlost slunečního větru, když fouká kolem Země, do variací hlubších ve sluneční atmosféře, než bylo dříve detekováno (nebo dokonce očekáváno). Měřením času potřebného k tomu, aby se zvuková vlna pohybovala mezi dvěma výškami v chromosféře, byli schopni určit, že chromosféra je „napnutá tenká“ pod koronálními otvory svými otevřenými magnetickými poli, ale komprimována pod magneticky uzavřené oblasti.
Tým použil pozorování k odvození souvislého rozsahu rychlostí slunečního větru ze struktury chromosféry. Čím je chromosférická vrstva širší, tím více se může rozpínat otevřenými magnetickými poli a tím rychleji fouká sluneční vítr. Tato nová metoda je přesnější než starý „rychlý nebo pomalý“ odhad.
Kosmická loď NASA Transition Region a Coronal Explorer (TRACE) byla použita k měření rychlosti zvukových vln v chromosféře a kosmická loď NASA Advanced ACposition Explorer (ACE) byla použita k měření rychlosti slunečního větru, jak dopadl na Zemi. Porovnání dat ze dvou kosmických lodí dalo spojení.
"Před tímto objevem jsme mohli určit pouze rychlost slunečního větru z kosmické lodi, která byla zhruba v souladu mezi Zemí a Sluncem, jako ACE, WIND a Sluneční a heliospherická observatoř." Tato flotila kosmických lodí byla umístěna podél linie Země-Slunce, protože musíme vědět o vesmírném počasí, které se blíží. Ve srovnání s velikostí naší sluneční soustavy je to však velmi úzký rozsah; je to jako dívat se přes sodovou slámku. Díky tomuto objevu můžeme pomocí TRACE sestavit snímky, které mohou předpovídat rychlost slunečního větru v polovině sluneční soustavy, “uvedl Dr. Joe Gurman, výzkumník sluneční soustavy v NASA Goddard.
Původní zdroj: SWRI News Release
