Fizikai pirmą kartą išmatavo centrinį variklį, kuris maitina saulės blyksnius

(NASA / Goddard / SDO)

Saulė yra laukinė vieta. Mūsų padangėje ji kasdien atrodo beveik tokia pati, bet pažvelgus atidžiau, mūsų žvaigždė dažnai šėlsta audringa plazma.

Vienas iš drąsiausių dalykų, kurį gali padaryti Saulė, yra pliūpsniai – ištraukti milžiniškas plazmos kilpas, kurios savo mastu visiškai nustelbia visą mūsų Žemę. Nors ši veikla yra gana įprasta, mes vis dar iki galo nesuprantame, kas ją skatina.

Dabar pirmą kartą saulės fizikai išmatavo ir apibūdino milžiniško magnetinio lauko magnetinį lauką. dabartinis lapas - paviršinė elektros srovė, kuri driekiasi per šerdies pliūpsnio sritį, centrinį variklį, kuris tiekia saulės blyksnių energiją.

„Jau seniai buvo manoma, kad staigus magnetinės energijos išsiskyrimas per pakartotinio sujungimo srovės lapą yra atsakingas už šiuos didelius išsiveržimus, tačiau jo magnetinės savybės nebuvo išmatuotos. sakė fizikas Bin Chenas Naujojo Džersio technologijos instituto.

„Šiuo tyrimu mes pagaliau pirmą kartą išmatavome srovės lakšto magnetinio lauko detales, suteikdami mums naują supratimą apie centrinį Saulės žybsnių variklį.

Saulės magnetiniai laukai yra labai sudėtingi ir netvarkingi. Mūsų žvaigždė yra besisukantis, audringas neįtikėtinai karštos plazmos rutulys, skystis, sudarytas iš įkrautų dalelių, stipriai sąveikaujančių su elektromagnetinėmis jėgomis.

Kadangi Saulė yra rutulys, pusiaujo paviršius sukasi greičiau nei ašigaliai. Dėl to susidaro saulės magnetinis laukas auga susivėlusi , o tai savo ruožtu gali sukurti labai stiprius lokalizuotus magnetinius laukus visoje Saulėje, atverdami saulės dėmes, iš kurių atsiranda blyksniai.

Šiuose lokalizuotuose magnetiniuose laukuose magnetinio lauko linijos gali būti netvarkingos. Saulės žybsnių šaknyse priešingos magnetinio lauko linijos jungiasi, užsifiksuoja ir vėl susijungia. Be to, šiuose pagrindinių saulės blyksnių regionuose driekiasi galingi srovės lakštai.

Žinome, kad dėl magnetinio pakartotinio sujungimo išsiskiria energija ir elektronai pagreitėja iki reliatyvistinio greičio, tačiau tiksliai nustatyti, kaip ir kur tai įvyko struktūroje, buvo sunku.

Pažiūrėkite į didžiulį X8.2 saulės blyksnįįvyko 2017 m. rugsėjo 10 d. Naujojo Džersio technologijos instituto išplėstinis Ovenso slėnio saulės masyvas (EOVSA) jį užfiksavo keliais bangos ilgiais, o tai leido komandai nuodugniai ištirti 40 000 kilometrų (25 000 mylių) srovės lapą.

„Vieta, kur visa energija saugoma ir išleidžiama saulės blyksnių metu, iki šiol buvo nematoma... Kalbant apie kosmologijos terminą, tai yra Saulės. tamsioji energija problema“, o anksčiau turėjome netiesiogiai daryti išvadą, kad blykstės magnetinio sujungimo lapas egzistavo. sakė EOVSA direktorius Dale'as Gary Naujojo Džersio technologijos instituto.

„EOVSA vaizdai, padaryti daugeliu mikrobangų dažnių, parodė, kad galime užfiksuoti radijo spinduliuotę, kad apšviestume šį svarbų regioną.

(NJIT-CSTR, B. Chen, S. Yu; CfA, C. Shen; Saulės dinamikos observatorija)

Aukščiau: Ultravioletiniai stebėjimai (kairėje) ir skaitmeninis blyksnio modeliavimas (dešinėje).

Komanda sujungė savo kelių bangų ilgio duomenis su skaitmeniniais modeliais, kuriuos atliko Harvardo-Smithsonian astrofizikos centro fizikai. Ne tik magnetinio lauko profilis išilgai dabartinio lapo atitiko prognozes, bet ir blyksnio pagrindo viršuje - 20 000 kilometrų (12 500 mylių) nuo Saulės paviršiaus - buvo magnetinė butelio formos struktūra, kurioje buvo elektronai. įstrigę ir įsibėgėję.

Atrodo, kad lakštas ir magnetinis pakartotinis sujungimas yra būtini energijos išsiskyrimui ir elektronų pagreičiui. Grupės skaičiavimais, magnetinė energija į dabartinį lakštą išleidžiama maždaug 10–100 milijardų trilijonų džaulių per sekundę greičiu. Tačiau stebėtina, kad dalelių pagreitis ne ten vyksta.

„Toks milžiniškas energijos išsiskyrimas dabartiniame lape pribloškia. Ten sukuriamas stiprus elektrinis laukas gali lengvai pagreitinti elektronus iki reliatyvistinių energijų, tačiau netikėtas faktas, kurį nustatėme, buvo tas, kad elektrinio lauko profilis dabartinėje lapo srityje nesutapo su mūsų išmatuotu reliatyvistinių elektronų erdviniu pasiskirstymu. pasakė Chen .

„Kitaip tariant, turėjo būti kažkas kito, kad šie elektronai būtų pagreitinti arba nukreipti. Mūsų duomenys parodė, kad speciali vieta dabartinio lapo apačioje - magnetinis butelis - yra labai svarbi gaminant ar apribojant reliatyvistinius elektronus.

Nors tokios struktūros buvo pasiūlytos anksčiau, tai pirmas kartas, kai jos demonstruojamos, pažymėjo mokslininkai. Nauji matavimai dabar gali būti naudojami kaip pradinis taškas tiriant ir analizuojant būsimus saulės pliūpsnius, taip pat toliau tiriant elektronų pagreičio mechanizmą.

Tyrimas buvo paskelbtas m Gamtos astronomija .

Apie Mus

Nepriklausomų, Patikrintų Sveikatos, Erdvės, Gamtos, Technologijos Ir Aplinkos Ataskaitų Paskelbimas.