Солнечные физики из Lockheed Martin и Исследовательской группы по физике Солнца и верхней атмосфере в Департаменте прикладной математики Университета Шеффилда, Великобритания, использовали компьютерное моделирование и некоторые изображения самого высокого разрешения, когда-либо сделанные из солнечной атмосферы, чтобы объяснить причину возникновения солнечной атмосферы. сверхзвуковые струи, которые непрерывно стреляют сквозь низкую атмосферу Солнца.
Их результаты, которые появляются в качестве обложки в завтрашнем выпуске журнала Nature, напрямую касаются происхождения этих струй, называемых спикулами. Происхождение спикул было загадкой с момента их открытия в 1877 году. Эти результаты могут привести к лучшему пониманию того, как материя движется вверх в солнечную корону, образуя солнечный ветер, поток частиц, непрерывно испускаемый Солнцем, который охватывает мимо орбиты Земли? Нарушения солнечного ветра могут повлиять на верхние слои атмосферы и космическую среду вокруг Земли и повредить спутники на орбите.
? Сочетание компьютерного моделирования, новых изображений высокого разрешения, полученных с помощью шведского 1-метрового солнечного телескопа (SST) на острове Ла-Пальма, Испания, и данных, полученных одновременно с двумя спутниками в космосе, было крайне важно для выяснения того, как образуются спикулы ,? сказал доктор Барт Де Понтье, один из главных исследователей в исследовании, и физик по солнечной энергии в Лаборатории солнечной и астрофизики Lockheed Martin (LMSAL) в Центре передовых технологий компании в Пало-Альто, Калифорния. Мы использовали компьютерную модель обеспечить недостающую связь между наблюдениями поверхности Солнца, снятыми прибором MDI на борту спутника ESA / NASA Solar and Heliospheric Observatory (SOHO), и наблюдениями за джетами в атмосфере низкой солнечной энергии, снятыми с помощью SST и NASA Переходный регион и спутник Coronal Explorer (TRACE).
Спикулы - это струи газа или плазмы, движущиеся вверх от поверхности Солнца. Они попадают в его атмосферу или корону со сверхзвуковой скоростью около 50 000 миль в час и достигают высоты 3000 миль над поверхностью Солнца менее чем за пять минут. Хотя в низкой атмосфере или в хромосфере Солнца в любое время имеется более 100 000 спикул, они остаются в значительной степени необъяснимыми, отчасти потому, что наблюдения трудны для объектов с таким коротким сроком службы (около пяти минут) и относительно небольшого размера (300 миль). диаметр).
«Одновременно сняв серию изображений с высоким разрешением на шведском солнечном телескопе с детализацией до 80 миль и спутником TRACE, мы обнаружили, что эти джеты часто происходят периодически, обычно каждые пять минут или около того, в одном и том же месте, ? сказал профессор Робертус Эрдойли фон Фу-Зибенбурген, другой главный исследователь исследования, и профессор прикладной математики в Группе исследований по физике Солнца и верхней атмосфере в Шеффилдском университете, Великобритания. «Мы разработали компьютерную модель атмосферы Солнца, чтобы показать, что периодичность спикул вызвана звуковыми волнами на поверхности Солнца, которые имеют одинаковый пятиминутный период».
Звуковые волны на солнечной поверхности обычно затухают, прежде чем они смогут достичь атмосферы Солнца. Тем не менее, Де Понтье, Эрдельи и Стюарт Джеймс, недавно закончил докторскую диссертацию. Под наблюдением профессора Эрделя из Университета Шеффилда было установлено, что при определенных условиях звуковые волны могут проникать через зону демпфирования и просачиваться в солнечную атмосферу. Их компьютерная модель показывает, что после попадания звуковых волн в атмосферу они превращаются в ударные волны, которые продвигают вещество вверх, образуя спикулу.
Де Понтье и его коллеги измерили фактические волны и колебания на поверхности Солнца, используя эти измерения для управления своей компьютерной моделью солнечной атмосферы, которая затем предсказывала, когда струи газа должны взорваться. Они были приятно удивлены, увидев, что модель очень точно предсказывает, когда струи должны наблюдаться на Солнце с помощью SST и TRACE.
«Спикулы переносят в атмосферу Солнца более чем в 100 раз больше массы, необходимой для питания солнечного ветра». сказал де Понтье, «что означает, что они имеют огромное значение для баланса того, сколько массы входит в корону и из нее». Когда происхождение спикул будет обнаружено, станет возможным изучить, способствует ли масса, которую несут спикулы в солнечной короне, солнечному ветру. Будущие исследования будут также сосредоточены на роли, которую ударные волны могут играть в более высокой солнечной атмосфере или короне.
Результаты этого исследования опубликованы в журнале Nature. Авторами являются доктор Барт Де Понтье из Лаборатории Солнечной и Астрофизической физики Локхид Мартин, а также профессор Робертус Эрдюли фон Фей-Зибенбурген и доктор Стюарт Джеймс из Исследовательской группы по физике Солнца и верхней атмосфере в Департаменте прикладных наук. Математика, Университет Шеффилда, Великобритания. Финансирование исследований поступило от НАСА, Совета по физике частиц и астрономии Великобритании и Национального научного фонда Венгрии.
Лаборатория солнечной и астрофизики Lockheed Martin является частью Центра передовых технологий Lockheed Martin. научно-исследовательская организация компании Lockheed Martin Space Systems. Компания Lockheed Martin со штаб-квартирой в Бетесде, штат Мэриленд, насчитывает около 130 000 человек по всему миру и в основном занимается исследованиями, проектированием, разработкой, производством и интеграцией передовых технологических систем, продуктов и услуг. Корпорация сообщила о продажах в 2003 году в размере 31,8 миллиарда долларов.
Источник: LMSAL News Release
