Η επιφάνεια του Ήλιου χορεύει. Αναγκάζονται να παρακολουθήσουν αυτόν τον χορό από μακριά, οι επιστήμονες χρησιμοποιούν όλα τα εργαλεία που έχουν στη διάθεσή τους για να αναζητήσουν μοτίβα και συνδέσεις για να ανακαλύψουν τι προκαλεί αυτές τις μεγάλες εκρήξεις. Η χαρτογράφηση αυτών των προτύπων θα μπορούσε να βοηθήσει τους επιστήμονες να προβλέψουν την έναρξη του διαστημικού καιρού που εκρήγνυται προς τη Γη από τον Ήλιο, παρεμποδίζοντας τις επικοινωνίες και τα σήματα του Παγκόσμιου Συστήματος Εντοπισμού (GPS).
Η ανάλυση 191 ηλιακών φωτοβολίδων από τον Μάιο του 2010 από το Παρατηρητήριο Solar Dynamics (SDO) της NASA έδειξε πρόσφατα ένα νέο κομμάτι στο μοτίβο: περίπου 15 τοις εκατό των φωτοβολίδων έχουν μια διακριτή «εκκένωση φάσης αργής φάσης» μερικά λεπτά έως ώρες αργότερα που δεν ήταν ποτέ πριν πλήρως παρατηρηθεί. Αυτή η καθυστερημένη φάση της φωτοβολίδας αντλεί πολύ περισσότερη ενέργεια στο διάστημα από ό, τι είχε ήδη συνειδητοποιήσει.
«Αρχίζουμε να βλέπουμε κάθε είδους νέα πράγματα», λέει ο Phil Chamberlin, αναπληρωτής επιστήμονας έργου για το SDO στο Goddard Space Flight Center της NASA στο Greenbelt, Md. «Βλέπουμε μια μεγάλη αύξηση των εκπομπών μισή ώρα έως αρκετές ώρες αργότερα. , μερικές φορές είναι ακόμη μεγαλύτερη από την αρχική, παραδοσιακή φάση της φλόγας. Σε μία περίπτωση στις 3 Νοεμβρίου 2010, η μέτρηση μόνο των επιπτώσεων της κύριας φλόγας θα σήμαινε υποεκτίμηση της ποσότητας ενέργειας που πυροβολεί στην ατμόσφαιρα της Γης κατά 70 τοις εκατό. "
Όλο το διαστημικό καιρικό σύστημα, από την επιφάνεια του Ήλιου έως τις εξωτερικές άκρες του ηλιακού συστήματος, εξαρτάται από το πώς η ενέργεια μεταφέρεται από το ένα συμβάν στο άλλο - η μαγνητική επανασύνδεση κοντά στον Ήλιο μεταφέρεται σε κίνηση κίνησης που βαρελιώνει το διάστημα στην ενέργεια που αποτίθεται στην ατμόσφαιρα της Γης, για παράδειγμα. Η καλύτερη κατανόηση αυτής της αναλαμπής αργής φάσης θα βοηθήσει τους επιστήμονες να ποσοτικοποιήσουν πόση ενέργεια παράγεται όταν εκρήγνυται ο ήλιος.
Η ομάδα βρήκε αποδεικτικά στοιχεία για αυτές τις καθυστερημένες φάσεις, όταν η SDO άρχισε να συλλέγει δεδομένα τον Μάιο του 2010 και η Sun αποφάσισε να κάνει μια παράσταση. Την πρώτη πρώτη εβδομάδα, εν μέσω μιας κατά τα άλλα αρκετά ήσυχου χρόνου για τον ήλιο, βγήκαν περίπου εννέα φωτοβολίδες διαφόρων μεγεθών. Τα μεγέθη φωτοβολίδας χωρίζονται σε κατηγορίες, που ονομάζονται Α, Β, Γ, Μ και Χ, οι οποίες έχουν καθοριστεί από καιρό από την ένταση των ακτίνων Χ που εκπέμπονται στην κορυφή της φωτοβολίδας, όπως μετράται από το δορυφορικό σύστημα GOES (Geostationary Operational Environmental Satellite). Το GOES είναι ένα δίκτυο δορυφόρων που λειτουργεί με NOAA και βρίσκεται σε γεωσυγχρονική τροχιά κοντά στη Γη από το 1976. Ένας από τους δορυφόρους GOES μετρά μόνο τις εκπομπές ακτίνων Χ και είναι μια κρίσιμη πηγή πληροφοριών για τον διαστημικό καιρό που ο ήλιος στέλνει.
Τον Μάιο του 2010, ωστόσο, η SDO παρατήρησε αυτές τις εκλάμψεις με την όρασή της σε πολλά μήκη κύματος. Κατέγραψε δεδομένα που δείχνουν ότι ορισμένα άλλα μήκη κύματος του φωτός δεν συμπεριφέρθηκαν συγχρονισμένα με τις ακτίνες Χ, αλλά κορυφώθηκαν σε άλλες ώρες.
«Για δεκαετίες, το πρότυπο μας για τις φωτοβολίδες ήταν να παρακολουθούμε τις ακτινογραφίες και να δούμε πότε κορυφώνονται», λέει ο Tom Woods, ένας επιστήμονας του διαστήματος στο Πανεπιστήμιο του Κολοράντο, Boulder, Colo, ο οποίος είναι ο πρώτος συγγραφέας σε ένα έγγραφο σχετικά με αυτό το θέμα που κυκλοφόρησε στις 7 Σεπτεμβρίου στο Astrophysical Journal. «Αυτός είναι ο ορισμός μας για το πότε η φλόγα σβήνει. Αλλά βλέπαμε κορυφές που δεν αντιστοιχούσαν στις ακτίνες Χ. " Ο Woods λέει ότι στην αρχή ανησυχούσαν ότι τα δεδομένα ήταν ανωμαλία ή δυσλειτουργία στα όργανα. Αλλά καθώς επιβεβαίωσαν τα δεδομένα με άλλα όργανα και παρακολούθησαν τα μοτίβα να επαναλαμβάνονται για πολλούς μήνες, άρχισαν να εμπιστεύονται αυτό που βλέπουν. «Και μετά ενθουσιαστήκαμε», λέει.
Κατά τη διάρκεια ενός έτους, η ομάδα χρησιμοποίησε το όργανο EVE (για Extreme ultraviolet Variability Experiment) στο SDO για να καταγράψει δεδομένα από πολλές περισσότερες αναλαμπές. Η EVE δεν τραβάει συμβατικές εικόνες. Ο Woods είναι ο κύριος ερευνητής του οργάνου EVE και εξηγεί ότι συλλέγει όλο το φως από τον ήλιο ταυτόχρονα και στη συνέχεια διαχωρίζει με ακρίβεια κάθε μήκος κύματος φωτός και μετρά την έντασή του. Αυτό δεν παράγει όμορφες εικόνες όπως κάνουν άλλα όργανα στο SDO, αλλά παρέχει γραφήματα που απεικονίζουν πώς κάθε μήκος κύματος του φωτός γίνεται ισχυρότερο, κορυφώνεται και μειώνεται με την πάροδο του χρόνου. Η EVE συλλέγει αυτά τα δεδομένα κάθε 10 δευτερόλεπτα, ένα ποσοστό που εγγυάται ότι θα παρέχει ολοκαίνουργιες πληροφορίες σχετικά με τον τρόπο με τον οποίο αλλάζει ο ήλιος, δεδομένου ότι τα προηγούμενα όργανα μέτρησαν μόνο αυτές τις πληροφορίες κάθε μιάμιση ώρα ή δεν κοίταξαν όλα τα μήκη κύματος ταυτόχρονα - όχι αρκετές πληροφορίες για να λάβετε μια πλήρη εικόνα της θέρμανσης και της ψύξης της φωτοβολίδας.
[/λεζάντα]
Καταγράφοντας ακραίο υπεριώδες φως, τα φάσματα EVE έδειξαν τέσσερις φάσεις σε μια μέση διάρκεια ζωής. Τα τρία πρώτα έχουν παρατηρηθεί και είναι καλά εδραιωμένα. (Αν και η EVE μπόρεσε να τα μετρήσει και να τα ποσοτικοποιήσει σε ένα ευρύ φάσμα μήκους κύματος φωτός καλύτερα από ό, τι έχει γίνει ποτέ.) Η πρώτη φάση είναι η σκληρή παλμική φάση ακτίνων Χ, στην οποία πολύ ενεργητικά σωματίδια στην ατμόσφαιρα του ήλιου πέφτουν προς το επιφάνεια του ήλιου μετά από εκρηκτικό συμβάν στην ατμόσφαιρα γνωστή ως μαγνητική επανασύνδεση. Πέφτουν ελεύθερα για μερικά δευτερόλεπτα έως λεπτά έως ότου χτυπήσουν την πυκνότερη χαμηλότερη ατμόσφαιρα και στη συνέχεια ξεκινά η δεύτερη φάση, η σταδιακή φάση. Κατά τη διάρκεια των λεπτών έως ωρών, το ηλιακό υλικό, που ονομάζεται πλάσμα, θερμαίνεται και εκρήγνυται προς τα πίσω, εντοπίζοντας το δρόμο του κατά μήκος τεράστιων μαγνητικών βρόχων, γεμίζοντας τους βρόχους με πλάσμα. Αυτή η διαδικασία εκπέμπει τόσο πολύ φως και ακτινοβολία που μπορεί να συγκριθεί με εκατομμύρια βόμβες υδρογόνου.
Η τρίτη φάση χαρακτηρίζεται από την ατμόσφαιρα του Ήλιου - την κορώνα - χάνοντας τη φωτεινότητα, και έτσι είναι γνωστή ως η στεφανιαία φάση. Αυτό συνδέεται συχνά με αυτό που είναι γνωστό ως εκτόνωση μάζας στεφανιαίας, στην οποία ένα μεγάλο σύννεφο πλάσματος ξεσπά από την επιφάνεια του Ήλιου.
Όμως η τέταρτη φάση, η αναλαμπή της τελευταίας φάσης, που εντοπίστηκε από την EVE ήταν νέα. Οπουδήποτε από μία έως πέντε ώρες αργότερα για αρκετές από τις φωτοβολίδες, είδαν μια δεύτερη κορυφή θερμού στεφανιαίου υλικού που δεν αντιστοιχούσε σε άλλη έκρηξη ακτίνων Χ.
«Πολλές παρατηρήσεις έχουν εντοπίσει μια αυξημένη ακραία υπεριώδη κορυφή μόλις δευτερόλεπτα έως λεπτά μετά την κύρια φάση της φωτοβολίδας, και αυτή η συμπεριφορά θεωρείται φυσιολογικό μέρος της διαδικασίας φωτοβολίδας. Αλλά αυτή η καθυστερημένη φάση είναι διαφορετική », λέει ο Chamberdard του Chamberlin, ο οποίος είναι επίσης συν-συγγραφέας στο χαρτί. «Αυτές οι εκπομπές συμβαίνουν ουσιαστικά αργότερα. Και συμβαίνει αφού η κύρια φωτοβολίδα εμφανίσει αυτήν την αρχική κορυφή. "
Για να καταλάβει τι συνέβαινε, η ομάδα εξέτασε επίσης τις εικόνες που συλλέχθηκαν από το Advanced Imaging Assembly (AIA) του SDO. Μπορούσαν να δουν την έκρηξη της κύριας φάσης στις εικόνες και επίσης παρατήρησαν ένα δεύτερο σετ στεφανιαίων βρόχων πολύ πάνω από την αρχική τοποθεσία φωτοβολίδας. Αυτοί οι επιπλέον βρόχοι ήταν μακρύτεροι και έγιναν πιο φωτεινοί αργότερα από το αρχικό σετ (ή οι βρόχοι μετά την έξαρση που εμφανίστηκαν λίγα λεπτά μετά από αυτό). Αυτοί οι βρόχοι διαχωρίστηκαν επίσης φυσικά από τους προηγούμενους.
«Η ένταση που καταγράφουμε σε αυτές τις εκλάμψεις αργής φάσης είναι συνήθως πιο χαμηλή από την ένταση των ακτίνων Χ», λέει ο Woods. "Όμως η καθυστερημένη φάση συνεχίζεται πολύ περισσότερο, μερικές φορές για πολλές ώρες, οπότε βάζει εξίσου συνολική ενέργεια με την κύρια φωτοβολίδα που συνήθως διαρκεί μόνο λίγα λεπτά." Επειδή αυτή η προηγουμένως μη πραγματοποιημένη επιπλέον πηγή ενέργειας από τη φλόγα είναι εξίσου σημαντική για να επηρεάσει την ατμόσφαιρα της Γης, ο Γουντς και οι συνάδελφοί του μελετούν τώρα πώς οι εκλάμψεις αργής φάσης μπορούν να επηρεάσουν τον διαστημικό καιρό.
Η καθυστερημένη φάση είναι, φυσικά, ένα μόνο κομμάτι του παζλ καθώς προσπαθούμε να κατανοήσουμε το αστέρι με το οποίο ζούμε. Ωστόσο, παρακολουθώντας την ενέργεια, μετρώντας όλα τα διαφορετικά μήκη κύματος του φωτός, χρησιμοποιώντας όλα τα όργανα που έχει στη διάθεσή της η NASA, αυτές οι πληροφορίες μας βοηθούν να χαρτογραφήσουμε όλα τα βήματα του υπέροχου χορού του Ήλιου.
