Οι ηλιακοί φυσικοί από την Lockheed Martin και την ομάδα έρευνας ηλιακής φυσικής και ανώτερης ατμόσφαιρας στο Τμήμα Εφαρμοσμένων Μαθηματικών του Πανεπιστημίου του Σέφιλντ του Ηνωμένου Βασιλείου έχουν χρησιμοποιήσει μοντέλα υπολογιστών και μερικές από τις εικόνες υψηλότερης ανάλυσης που έχουν ληφθεί ποτέ από την ηλιακή ατμόσφαιρα για να εξηγήσουν την αιτία υπερηχητικά τζετ που πυροβολούν συνεχώς τη χαμηλή ατμόσφαιρα του Ήλιου.
Τα αποτελέσματά τους, που εμφανίζονται ως εξώφυλλο στο αυριανό τεύχος του περιοδικού Nature, αφορούν άμεσα την προέλευση αυτών των πίδακες, που ονομάζονται spicules. Η προέλευση των spicules υπήρξε ένα μυστήριο από την ανακάλυψή τους το 1877. Αυτά τα ευρήματα μπορεί να οδηγήσουν σε καλύτερη κατανόηση του τρόπου με τον οποίο η ύλη προωθείται προς τα πάνω στην ηλιακή κορώνα για να σχηματίσει τον ηλιακό άνεμο, μια ροή σωματιδίων που εκπέμπεται συνεχώς από τον Ήλιο και σαρώνει πέρα από την τροχιά της Γης. Οι διαταραχές στον ηλιακό άνεμο μπορούν να επηρεάσουν την ανώτερη ατμόσφαιρα και το διαστημικό περιβάλλον γύρω από τη Γη και να καταστρέψουν τους δορυφόρους σε τροχιά.
Ο συνδυασμός μοντελοποίησης υπολογιστών, νέων εικόνων υψηλής ανάλυσης που λήφθηκαν με το Σουηδικό Ηλιακό Τηλεσκόπιο 1 μέτρου (SST) στο νησί La Palma της Ισπανίας και τα δεδομένα που λαμβάνονται ταυτόχρονα με δύο δορυφόρους στο διάστημα, ήταν ζωτικής σημασίας για να καταλάβουμε πώς σχηματίζονται τα spicules ; είπε ο Δρ Bart De Pontieu, ένας από τους κύριους ερευνητές της μελέτης, και ηλιακός φυσικός στο εργαστήριο Lockheed Martin Solar and Astrophysics (LMSAL) στο προηγμένο κέντρο τεχνολογίας της εταιρείας στο Palo Alto της Καλιφόρνια. Χρησιμοποιήσαμε ένα μοντέλο υπολογιστή για την παροχή της λείπουν σύνδεσης μεταξύ των παρατηρήσεων της επιφάνειας του Ήλιου, που λαμβάνονται με το όργανο MDI επί του δορυφόρου ESA / NASA's Solar and Heliospheric Observatory (SOHO), και τις παρατηρήσεις των πίδακες στην χαμηλή ηλιακή ατμόσφαιρα που λαμβάνονται με το SST και τη NASA Δορυφόρος περιοχής μετάβασης και Coronal Explorer (TRACE).
Τα spicules είναι πίδακες αερίου ή πλάσματος που κινούνται προς τα πάνω από την επιφάνεια του Ήλιου. Πυροβολούν στην ατμόσφαιρα ή την κορώνα του με υπερηχητικές ταχύτητες περίπου 50.000 μίλια την ώρα και φτάνουν σε ύψη 3.000 μίλια πάνω από την ηλιακή επιφάνεια σε λιγότερο από πέντε λεπτά. Αν και υπάρχουν πάνω από 100.000 spicules ανά πάσα στιγμή στη χαμηλή ατμόσφαιρα του ήλιου ή στη χρωμόσφαιρα, παραμένουν σε μεγάλο βαθμό ανεξήγητα, εν μέρει επειδή οι παρατηρήσεις είναι δύσκολες για αντικείμενα με τόσο σύντομη διάρκεια ζωής (περίπου πέντε λεπτά) και σχετικά μικρό μέγεθος (300 μίλια) διάμετρος).
Λαμβάνοντας ταυτόχρονα μια σειρά από εικόνες υψηλής ανάλυσης με το Σουηδικό Ηλιακό Τηλεσκόπιο, που δείχνουν λεπτομέρειες έως και 80 μίλια, και με τον δορυφόρο TRACE, ανακαλύψαμε ότι αυτά τα αεροσκάφη συμβαίνουν συχνά περιοδικά, συνήθως κάθε πέντε λεπτά περίπου, στην ίδια τοποθεσία, ; είπε ο καθηγητής Robertus Erd? lyi von F? y-Siebenb? rgen, ο άλλος κύριος ερευνητής της μελέτης, και καθηγητής στα εφαρμοσμένα μαθηματικά στην Ηλιακή Φυσική και στην Ομάδα Ανωτάτης Ατμόσφαιρας του Πανεπιστημίου του Σέφιλντ του Ηνωμένου Βασιλείου. «Αναπτύξαμε ένα μοντέλο υπολογιστή της ατμόσφαιρας του Ήλιου για να δείξουμε ότι η περιοδικότητα των spicules προκαλείται από ηχητικά κύματα στην ηλιακή επιφάνεια που έχουν την ίδια περίοδο πέντε λεπτών.»
Τα ηχητικά κύματα στην ηλιακή επιφάνεια είναι συνήθως βρεγμένα πριν φτάσουν στην ατμόσφαιρα του Ήλιου. Ωστόσο, οι De Pontieu, Erd? Lyi και Stewart James, ένας πρόσφατα αποφοίτος Ph.D. υπό την επίβλεψη του καθηγητή Ερντλί στο Πανεπιστήμιο του Σέφιλντ, διαπίστωσε ότι υπό ορισμένες συνθήκες, τα ηχητικά κύματα μπορούν να διεισδύσουν μέσω της ζώνης απόσβεσης και να διαρρεύσουν στην ηλιακή ατμόσφαιρα. Το μοντέλο του υπολογιστή τους δείχνει ότι μετά την διαρροή των ηχητικών κυμάτων στην ατμόσφαιρα, εξελίσσονται σε κύματα κρούσης που ωθούν την ύλη προς τα πάνω, σχηματίζοντας ένα άκρο.
Ο Ντε Ποντιέ και οι συνάδελφοί του μέτρησαν τα πραγματικά κύματα και τις ταλαντώσεις στην επιφάνεια του Ήλιου, χρησιμοποιώντας αυτές τις μετρήσεις για να οδηγήσουν το μοντέλο του υπολογιστή τους για την ηλιακή ατμόσφαιρα, το οποίο στη συνέχεια προέβλεπε πότε θα εκτοξευτούν πίδακες αερίου. Εκπλήχθηκαν ευχάριστα όταν βλέπουν ότι το μοντέλο προβλέπει με ακρίβεια πότε πρέπει να παρατηρηθούν πίδακες στον ήλιο με το SST και το TRACE.
«Τα spicules μεταφέρουν περισσότερο από 100 φορές τη μάζα στην ατμόσφαιρα του Ήλιου που απαιτείται για να τροφοδοτήσουν τον ηλιακό άνεμο»; είπε ο Ντε Ποντιέ, «που σημαίνει ότι έχουν τεράστια σημασία για την ισορροπία της μάζας που εισέρχεται και εξέρχεται από την κορώνα.» Με την προέλευση των spicules να αποκαλυφθεί, θα είναι δυνατό να μελετηθεί εάν η μάζα που φέρουν τα spicules συμβάλλει στον ηλιακό αέρα. Οι μελλοντικές μελέτες θα επικεντρωθούν επίσης στον ρόλο που μπορεί να διαδραματίσουν τα κύματα σοκ στην ανώτερη ηλιακή ατμόσφαιρα ή στην κορώνα.
Τα αποτελέσματα αυτής της μελέτης είναι σε μια δημοσίευση που δημοσιεύθηκε στο περιοδικό Nature. Οι συγγραφείς είναι ο Dr. Bart De Pontieu του εργαστηρίου Lockheed Martin Solar and Astrophysics, και ο καθηγητής Robertus Erd? Lyi von F? Y-Siebenb? Rgen και ο Dr. Μαθηματικά, Πανεπιστήμιο του Σέφιλντ, Ηνωμένο Βασίλειο. Η χρηματοδότηση για τις μελέτες προήλθε από τη NASA, το Συμβούλιο Ερευνών Σωματιδίων Φυσικής και Αστρονομίας του Ηνωμένου Βασιλείου και το Εθνικό Ίδρυμα Επιστημών της Ουγγαρίας.
Το εργαστήριο Lockheed Martin Solar and Astrophysics είναι μέρος του Advanced Technology Center της Lockheed Martin; ο οργανισμός έρευνας και ανάπτυξης της Lockheed Martin Space Systems Company. Με έδρα τη Bethesda, MD, η Lockheed Martin απασχολεί περίπου 130.000 άτομα παγκοσμίως και ασχολείται κυρίως με την έρευνα, το σχεδιασμό, την ανάπτυξη, την κατασκευή και την ολοκλήρωση προηγμένων τεχνολογικών συστημάτων, προϊόντων και υπηρεσιών. Η εταιρεία ανέφερε το 2003 πωλήσεις 31,8 δισεκατομμυρίων δολαρίων.
Αρχική πηγή: Δελτίο τύπου LMSAL
