SOHO εικόνα του Ήλιου που δείχνει μαγνητικά πεδία (κίτρινες γραμμές) και τον ηλιακό άνεμο (κόκκινα βέλη). Πιστωτική εικόνα: NASA / ESA. Κάντε κλικ για μεγέθυνση.
Ένα στρώμα βαθιά στην ηλιακή ατμόσφαιρα μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την εκτίμηση της ταχύτητας του ηλιακού ανέμου, ένα ρεύμα ηλεκτροκίνητου αερίου που φυσά συνεχώς από τον Ήλιο. Η εκτίμηση της ταχύτητας του ηλιακού ανέμου θα βελτιώσει τις διαστημικές καιρικές προβλέψεις, οι οποίες θα βοηθήσουν την ανθρώπινη εξερεύνηση των πλανητών.
Ο ηλιακός άνεμος ρέει από την καυτή, λεπτή, εξωτερική ατμόσφαιρα του Ήλιου, την «κορώνα». Οι ερευνητές εξέπληξαν ότι ανακάλυψαν ότι η δομή της ψυχρότερης, πυκνής χαμηλότερης ατμόσφαιρας του Ήλιου, που ονομάζεται χρωμόσφαιρα, θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί για την εκτίμηση της ταχύτητας του ηλιακού ανέμου.
Αυτό ήταν απροσδόκητο επειδή ο ηλιακός άνεμος είναι ένα φαινόμενο της κορώνας και η χρωμόσφαιρα είναι τόσο βαθιά - είναι το στρώμα ακριβώς πάνω από την ορατή επιφάνεια του Ήλιου. «Είναι σαν να ανακαλύπτουμε ότι η πηγή του ποταμού Νείλου είναι 500 μίλια ενδοχώρα», δήλωσε ο Δρ Scott McIntosh του Southwest Research Institute, Boulder, Colo, επικεφαλής συγγραφέας μιας έρευνας για αυτή την έρευνα που δημοσιεύθηκε στις 10 Μαΐου στο Astrophysical Journal.
Η νέα εργασία υπόσχεται να αυξήσει την ακρίβεια των προβλέψεων διαστημικής ακτινοβολίας. Ο Ήλιος εκτοξεύει περιστασιακά εκρήξεις ηλεκτρικού αερίου δισεκατομμυρίων τόνων, που ονομάζονται εκτοξευόμενες μάζες (CME), στο διάστημα με εκατομμύρια μίλια (χιλιόμετρα) ανά ώρα. Εάν ένα γρήγορο CME οργώνει μέσω αργού ηλιακού ανέμου, δημιουργείται ένα σοκ μπροστά από το CME που επιταχύνει τα ηλεκτρικά φορτισμένα σωματίδια του ηλιακού ανέμου. Αυτά τα γρήγορα σωματίδια μπορούν να διαταράξουν τους δορυφόρους και είναι επικίνδυνα για τους μη προστατευμένους αστροναύτες.
«Ακριβώς όπως η γνώση περισσότερων λεπτομερειών για την ατμόσφαιρα βοηθά στην πρόβλεψη της έντασης ενός τυφώνα, η γνώση της ταχύτητας του ηλιακού ανέμου βοηθά στον προσδιορισμό της έντασης των καταιγίδων διαστημικής ακτινοβολίας από CME», δήλωσε ο συν-συγγραφέας Dr. Robert Leamon του L-3 Κυβερνητικές υπηρεσίες στο διαστημικό κέντρο πτήσης Goddard της NASA, Greenbelt, Md.
Όπως ο άνεμος στη Γη, ο ηλιακός άνεμος είναι γεμάτος με ταχύτητα, από περίπου 750.000 μίλια την ώρα (περίπου 350 χλμ / δευτερόλεπτο) έως 1,5 εκατομμύρια μίλια την ώρα (700 χλμ / δευτερόλεπτο).
Δεδομένου ότι ο ηλιακός άνεμος αποτελείται από ηλεκτρικά φορτισμένα σωματίδια, ανταποκρίνεται σε μαγνητικά πεδία που διαπερνούν την ηλιακή ατμόσφαιρα. Τα ηλιακά σωματίδια του ανέμου ρέουν κατά μήκος αόρατων γραμμών μαγνητικής δύναμης όπως τα αυτοκίνητα σε αυτοκινητόδρομο. Όταν οι γραμμές του μαγνητικού πεδίου κάμπτονται κατευθείαν στο διάστημα, όπως συμβαίνει σε περιοχές «στεφανιαίας τρύπας», ο ηλιακός άνεμος ενεργεί σαν αυτοκίνητα σε μια λωρίδα έλξης, κινούνται με μεγάλη ταχύτητα. Όταν οι γραμμές μαγνητικού πεδίου κάμπτονται απότομα στην ηλιακή επιφάνεια, όπως το μοτίβο των σιδερένιων στροφών γύρω από έναν μαγνήτη ράβδου, ο ηλιακός άνεμος ενεργεί σαν αυτοκίνητα στην κίνηση της πόλης και αναδύεται σχετικά αργά. Οι επιστήμονες το γνωρίζουν αυτό για πάνω από τριάντα χρόνια και το χρησιμοποίησαν για να δώσουν μια ακατέργαστη εκτίμηση για την ταχύτητα του ηλιακού ανέμου - είτε γρήγορα είτε αργά.
Στη νέα εργασία, η ομάδα έχει συνδέσει την ταχύτητα του ηλιακού ανέμου καθώς φυσάει πέρα από τη Γη σε παραλλαγές βαθύτερες στην ηλιακή ατμόσφαιρα από ό, τι είχε προηγουμένως ανιχνευτεί (ή ακόμη και αναμενόταν). Μετρώντας το χρόνο που απαιτείται για ένα ηχητικό κύμα να ταξιδέψει μεταξύ δύο υψών στη χρωμόσφαιρα, μπόρεσαν να προσδιορίσουν ότι η χρωμόσφαιρα είναι ουσιαστικά «τεντωμένη λεπτή» κάτω από τις στεφανιαίες οπές με τα ανοιχτά μαγνητικά πεδία τους, αλλά συμπιέζεται κάτω από μαγνητικά κλειστές περιοχές.
Η ομάδα χρησιμοποίησε την παρατήρηση για να αντλήσει ένα συνεχές εύρος ταχυτήτων ανέμου από τη δομή της χρωμόσφαιρας. Όσο ευρύτερο είναι το χρωμοσφαιρικό στρώμα, τόσο περισσότερο επιτρέπεται να επεκταθεί με ανοιχτά μαγνητικά πεδία και τόσο πιο γρήγορα θα φυσάει ο ηλιακός άνεμος. Αυτή η νέα μέθοδος είναι πιο ακριβής από την παλιά "γρήγορη ή αργή" εκτίμηση.
Το διαστημικό σκάφος Transition Region και Coronal Explorer (TRACE) της NASA χρησιμοποιήθηκε για τη μέτρηση της ταχύτητας των ηχητικών κυμάτων στη χρωμόσφαιρα και το διαστημικό σκάφος Advanced Composition Explorer (ACE) της NASA χρησιμοποιήθηκε για τη λήψη μετρήσεων της ταχύτητας του ηλιακού ανέμου καθώς φυσούσε από τη Γη. Η σύγκριση των δεδομένων από τα δύο διαστημόπλοια έδωσε τη σύνδεση.
«Πριν από αυτήν την ανακάλυψη, θα μπορούσαμε να προσδιορίσουμε μόνο την ταχύτητα του ηλιακού ανέμου από διαστημικά σκάφη που ήταν περίπου ευθυγραμμισμένα μεταξύ της Γης και του Ήλιου, όπως το ACE, το WIND και το Παρατηρητήριο Ηλιακού και Ηλιοσφαιρικού. Αυτός ο στόλος διαστημικών σκαφών τοποθετήθηκε κατά μήκος της γραμμής Γης-Ήλιου γιατί πρέπει να γνωρίζουμε για τον διαστημικό καιρό που έρχεται στο δρόμο μας. Ωστόσο, σε σύγκριση με το μέγεθος του ηλιακού μας συστήματος, αυτό είναι ένα πολύ στενό εύρος. είναι σαν να κοιτάς μέσα από ένα άχυρο σόδας. Με αυτήν την ανακάλυψη, μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε το TRACE για να δημιουργήσουμε εικόνες που μπορούν να προβλέψουν την ταχύτητα του ηλιακού ανέμου σε όλο το μισό του ηλιακού συστήματος », δήλωσε ο Δρ Joe Gurman, ερευνητής της NASA Goddard.
Αρχική πηγή: Δελτίο ειδήσεων SWRI
