Ein Anzug von NASA-Instrumenten hat ein einzigartiges Sonnenphänomen erfasst, das zuvor von Astrophysikern nicht erklärt wurde. Ein intensiver Sonnenausbruch war natürlich beendet durch die eigenen Magnetkräfte der Sonne, die möglicherweise die Weltraumwetterbedingungen auf unserem Planeten beeinflussen könnten. Zum ersten Mal konnten Astrophysiker die Mechanik dieses Sonnenphänomens beleuchten und erklären, wie es letztendlich die Aktivitäten der Sonne beeinflusstOberfläche.
Wie die unsichtbaren Magnetkräfte der Sonne ihren eigenen Sonnenausbruch stoppten
Ein NASA-Ausbruch in der Nähe der Sonne wurde vor fast drei Jahren am 30. September 2014 von mehreren NASA-Observatorien in Aktion gesetzt. Was an diesem Sonnenphänomen besonders interessant war, war, dass der Ausbruch des Brauens durch die eigenen unsichtbaren Magnetkräfte der Sonne gestoppt wurdeDie während des Phänomens verfügbaren Geräte und Instrumente ermöglichten es den Wissenschaftlern, die gesamte Abfolge des Ausbruchs in der Nähe der Sonne zu verfolgen. Doch erst drei Jahre nach dem Ereignis können die Wissenschaftler zum ersten Mal erklären, wie die Magnetkräfte der Sonne die starke Sonne aufhörtenplatzen.
Georgios Chingzoglou, Solarphysiker am Lockheed Martin Solar- und Astrophysiklabor in Palo Alto, Kalifornien, und der University Corporation für Atmosphärenforschung in Boulder, Colorado, und Hauptautor des veröffentlichten Papiers, erläuterten, wie die verschiedenen Instrumente in ihren Beobachtungen verwendet wurdensind wichtig, um die Aktivität der Sonne aufzuspüren.
„Jede Komponente unserer Beobachtungen war sehr wichtig. Entfernen Sie ein Instrument, und Sie sind im Grunde blind. In der Sonnenphysik müssen Sie eine gute Abdeckung bei der Beobachtung mehrerer Temperaturen haben - wenn Sie alle haben, können Sie eine schöne Geschichte erzählen.“.
Der beobachtete Beinahe-Ausbruch hatte im Wesentlichen die Form eines Filaments oder einer „Serpentinenstruktur aus dichtem Sonnenmaterial“. Das Filament ragte mit intensiver Energie und Geschwindigkeit von der Oberfläche nach außen. Bevor das Filament jedoch vollständig ausbrechen oder platzen konnte,Die unsichtbaren Magnetkräfte der Sonne zerlegten die Struktur in Stücke. Das Sonnenphänomen wurde in verschiedenen Wellenlängen unter Verwendung des Solar Dynamics Observatory SDO der NASA, des Interface Region Imaging Spectrograph IRIS, des Hinode von JAXA / NASA und anderer bodengestützter Teleskope beobachteteingerichtet, um den Start der von der NASA finanzierten Rakete VAULT2.0 zu unterstützen. Durch die gemeinsame Untersuchung der Leistung jedes Instruments konnten die Wissenschaftler nachvollziehen, wie der Sonnenausbruch beendet wurde.
„Wir hatten einen Ausbruch erwartet; dies war die aktivste Region auf der Sonne an diesem Tag“, sagte Angelos Vourlidas, Astrophysiker an der Johns Hopkins University. Wir haben gesehen, wie sich das Filament mit IRIS hob, aber wir haben nicht gesehen, dass es ausbrachin SDO oder in den Coronagraphs. Deshalb wussten wir, dass es fehlgeschlagen ist. “
Wissenschaftler verwendeten die aus ihren Beobachtungen gewonnenen Daten, um ein Modell der magnetischen Umgebung der Sonne zu erstellen, damit sie verstehen können, wie sich die Kräfte auf die Sonnenaktivität auswirken. Chintzoglou und sein Forschungsteam entwickelten ein Modell, das Orte auf der Sonne hervorhebt, an denen magnetische Kräfte auftretenwurden besonders komprimiert. Es wird erwartet, dass plötzliche Energiestöße oder -ausbrüche wie die des Filaments auftreten, wenn Magnetfeldlinien spezifisch verzerrt sind.
Antonia Savcheva, Astrophysikerin am Harvard-Smithsonian Center für Astrophysik in Massachusetts erklärt wie sie die magnetische Topologie der Sonne entwickelten.
„Wir haben die magnetische Umgebung der Sonne berechnet, indem wir Millionen von Magnetfeldlinien verfolgt und untersucht haben, wie benachbarte Feldlinien sich verbinden und divergieren. Das Ausmaß der Divergenz gibt uns ein Maß für die Topologie.“
[Bildquelle : Goddard Space Flight Center der NASA / Genna Duberstein ]
Die Wissenschaftler bezeichneten die unsichtbaren Magnetkräfte der Sonne als "hyperbolische Flussröhre", die sich als zwei bipolare Regionen auf der Sonnenoberfläche bildet, die kollidieren. Die Kollision führt zu einem Netzwerk von vier alternierenden und entgegengesetzten Magnetfeldern, die intensive freisetzen könnenMengen gespeicherter Energie. Chintzoglou erklärt wie die natürlichen solaren Magnetkräfte die eigenen Magnetfeldlinien des Filaments stören, um sie letztendlich auseinanderzubrechen und die zerkleinerte Topologie wieder mit der der Sonne zu verbinden.
„Die hyperbolische Flussröhre unterbricht die Magnetfeldlinien des Filaments und verbindet sie wieder mit denen der umgebenden Sonne, so dass die magnetische Energie des Filaments entfernt wird.“
Wenn die Wissenschaftler verstehen, wie dieses komplexe Sonnenphänomen funktioniert, erhalten sie einen Einblick, wie die Magnetkräfte der Sonne Eruptionen auf ihrer Oberfläche beeinflussen. Letztendlich könnten diese plötzlichen und intensiven Energiefreisetzungen das Weltraumwetter auf unserem Planeten beeinflussen.
„Dies sagt uns, dass wir neben dem Eruptionsmechanismus auch überlegen müssen, auf was die entstehende Struktur am Anfang trifft und wie sie gestoppt werden könnte“, sagte Chintzoglou.
Das Papier, das diese Studie zusammenfasst, wurde in veröffentlicht. The Astrophysical Journal .
Via NASA