Хотя солнечному телескопу Dunn уже более 40 лет в Sunspot, штат Нью-Мексико, он не собирается рассматривать вопрос о досрочном выходе на пенсию. FIRS обеспечивает одновременное спектральное покрытие на длинах волн видимого и инфракрасного диапазонов благодаря использованию уникального спектрографа с двойным вооружением. Используя адаптивную оптику для преодоления атмосферных «видящих» условий, команда взяла на себя семь активных областей на Солнце - одну в 2001 году и шесть в период с декабря 2010 года по декабрь 2011 года - после исчезновения Солнечного цикла 23. Образец полного солнечного пятна имеет 56 наблюдений 23 различных активных областей… и показал, что водород может действовать как тип устройства рассеивания энергии, которое помогает Солнцу получить магнитное сцепление с его пятнами.
«Мы считаем, что молекулярный водород играет важную роль в образовании и эволюции солнечных пятен», - сказала д-р Сара Джеггли, недавняя выпускница Гавайского университета в Маноа, докторские исследования которой стали ключевым элементом новых результатов. Она провела исследование с доктором. Хаошенг Лин, также из Гавайского университета в Маноа, и Хан Уитенбрук из Национальной солнечной обсерватории в Санспоте, Нью-Мексико. В настоящее время Джеггли является научным сотрудником солнечной группы в Университете штата Монтана. Их работа опубликована в выпуске от 1 февраля 2012 года Астрофизический Журнал.
Вам не нужно быть физиком-солнечником, чтобы знать о 11-летнем цикле Солнца или понимать, как солнечные пятна являются более прохладными областями интенсивного магнетизма. Хотите верьте, хотите нет, даже профессионалы не совсем уверены в том, как работают все механизмы, особенно те, которые вызывают образование пятен, которые замедляют нормальные конвективные движения. Из всего, что мы узнали, внутренняя температура пятна коррелирует с напряженностью его магнитного поля - с резким повышением по мере охлаждения. «Этот результат озадачивает», - написала Яегли и ее коллеги. Это подразумевает некоторый неоткрытый механизм внутри пятна.
Одна теория состоит в том, что атомы водорода, объединяющиеся в молекулы водорода, могут быть ответственными. Что касается нашего Солнца, то большая часть водорода - это ионизированные атомы, потому что средняя температура поверхности оценивается в 5780 К (9944 град. F). Однако, так как Соль считается «холодной звездой», исследователи обнаружили признаки молекул тяжелых элементов в солнечном спектре, в том числе удивительные пары воды. Результаты такого типа могут доказать, что в зонтиках зон можно было бы объединить молекулы водорода в поверхностных слоях - прогноз 5%, сделанный покойным профессором Пер Э. Малтби и его коллегами из Университета Осло. Этот тип сдвига может вызвать резкие динамические изменения, когда речь идет о давлении газа.
«Образование большой доли молекул может оказать существенное влияние на термодинамические свойства солнечной атмосферы и физику солнечных пятен», - пишет Джеггли.
Поскольку прямые измерения выходили за рамки наших текущих возможностей, команда затем измерила прокси - гидроксильный радикал, состоящий из одного атома водорода и кислорода (ОН). По данным Национальной солнечной обсерватории, «ОН диссоциирует (распадается на атомы) при несколько более низкой температуре, чем Н2, что означает, что Н2 также может образовываться в регионах, где присутствует ОН. По совпадению, одна из его инфракрасных спектральных линий составляет 1565,2 нм, почти такая же, как линия железа 1565 нм, используемая для измерения магнетизма в месте, и одна из линий, которые FIRS предназначена для наблюдения ».
Комбинируя как старые, так и новые данные, команда измерила магнитные поля между солнечными пятнами и интенсивность OH внутри пятен, оценивая концентрации H2. «Мы нашли доказательства того, что в солнечных пятнах образуются значительные количества молекул водорода, которые способны поддерживать магнитные поля сильнее, чем 2500 Гаусс», - прокомментировал Джеггли. Она также сказала, что его присутствие приводит к временному «убегающему» усилению магнитного поля.
Что касается анатомии солнечного пятна, магнитный поток кипит изнутри Солнца и замедляет поверхностную конвекцию, что, в свою очередь, останавливает более холодный газ, который излучает свое тепло в космос. Оттуда, молекулярный водород создается, уменьшая объем. Поскольку он более прозрачен, чем его атомный аналог, его энергия также излучается в пространство, позволяя газу еще более остывать. В этот момент горячий газ, заполненный потоком, сжимает более холодную область и усиливает магнитное поле. «В конце концов он выравнивается, частично из-за энергии, исходящей из окружающего газа. В противном случае место будет расти без границ. Когда магнитное поле ослабевает, молекулы H2 и OH нагреваются и диссоциируют обратно на атомы, сжимая оставшиеся холодные области и удерживая пятно от разрушения ».
На данный момент команда признает, что для подтверждения своих наблюдений требуется дополнительное компьютерное моделирование, и что большинство активных областей до сих пор были мягкими. Они надеются, что Sunspot Cycle 24 даст им больше топлива, чтобы быть «крутым» ...
Оригинальная история Источник: выпуск Национальной солнечной обсерватории.
