Die misterie van sonreën opgelos: die plasma-reën wat binne minute val

Werklike neerslag kom op die Son voor, maar nie water nie: Hulle is gloeiende plasmastrome wat afdaal, gelei deur die magneetveld.Hierdie verskynsel, bekend as sonreën, het navorsers jare lank verwar as gevolg van die snelheid daarvan tydens uitbarstings.

'n Span van die Universiteit van Hawaii het orde in die legkaart geplaas met 'n werk wat gepubliseer is in Die Astro JournalWaar Hulle demonstreer dat die chemiese samestelling van die sonkorona nie vas bly nie., en daardie detail verander die tempo van plasma-afkoeling en kondensasie heeltemal.

Wat is sonreën en hoekom dit verbasend was

Anders as aardreën, vind die sonweergawe in die korona plaas, die buitenste en baie warm laag van die Son se atmosfeer, waar klein areas van plasma skielik afkoel, in digtheid toeneem en teen 'n hoë spoed in laer lae val. Die raaiselagtige ding was dat, in plaas daarvan om ure te neem soos voorspel deur klassieke modelle, Plasma-"druppels" het binne minute tydens uitbarstings verskyn.

Waarnemings met sonprobes en teleskope het hierdie versnelde gedrag bevestig, maar berekeninge het dit nie gereproduseer nie. Die rede, verduidelik die outeurs nou, Dit is dat dit van die begin af aangeneem is dat dit homogeen en onveranderlik in sy mengsel van elemente is., 'n vereenvoudiging wat sy tol geëis het toe die werklikheid gesimuleer is.

Die ontbrekende stuk: 'n kroon met veranderende chemie

Die belangrikste deurbraak kom daarin om toe te laat dat die Die oorvloed van elemente wissel in ruimte en tyd binne die simulasiesDeur veranderinge in die verhouding van elemente van die lae eerste ionisasie-energie —soos yster of silikon—, Die model toon dat hierdie areas as uiters doeltreffende verkoelers optree. wanneer hulle gekonsentreer is by die punt van die koronale lusse.

Daardie plaaslike oormaat van swaar elemente fasiliteer 'n baie vinniger energieverlies deur straling as wat beraam word, wat veroorsaak dat die plasma skielik afkoel en kondenseer. Volgens die span, gelei deur Lukas Fushimi Benavitz Saam met Jeffrey W. Reep, was die aanpassing van die koronale chemie die "skakelaar" wat die simulasie toegelaat het om te reproduseer wat in teleskope gesien word.

Stap vir stap: van flits na plasmakaskade

Dit begin alles met 'n uitbarsting wat die chromosfeer impulsief verhit., die laag wat onder die kroon geleë is. Daardie hitte dryf die sogenaamde chromosferiese verdamping aandigte materiaal styg op en vul die magnetiese lusse van die korona met plasma wat meer soortgelyk in samestelling is aan dié van die fotosfeer.

Sodra bo, die vloei konsentreer elemente soos yster en silikon op die hoogste punt van die lusHierdie ophoping, as gevolg van sy groot kapasiteit om energie uit te straal, veroorsaak baie gelokaliseerde verkoeling. Die druk daal, die nabygeleë omgewing verskaf meer plasma, Die digtheid neem toe en termiese onstabiliteit word veroorsaak, wat die proses versnel.Die materiaal kondenseer en koronale reënbuie begin binne minute.

Hierdie kettingreeks van gebeurtenisse—uitbarsting, verdamping, verryking in swaar elemente, plofbare afkoeling en ineenstorting—pas uiteindelik by die reekse wat opgeneem is deur instrumente wat toegewy is aan die monitering van sonaktiwiteit. Vir die outeurs, Dit is nie 'n anekdotiese neweproduk nie, maar a noodsaaklike dinamiese proses van die Son se atmosfeer.

Implikasies vir ruimteweervoorspelling

Om te verstaan ​​wanneer en waar hierdie plasma-reëns vorm, is nie net 'n teoretiese triomf nie. Deur sonreëns te koppel aan die chemie en dinamika van magnetiese lusse, Die nuwe model bied leidrade vir fyn afstemming ruimteweerwaarskuwings, noodsaaklik vir die beskerming van satelliete, kommunikasie, navigasie en kragnetwerke.

Simulasies meer getrou aan die werklike gedrag van die kroon beter antisipasie van die gevolge van uitbarstings en koronale massa-uitwerpings moontlik maakIn die praktyk, met meer presiese waarskuwingsvensters kan die verskil maak tussen 'n hanteerbare ontwrigting en 'n duur onderbreking van kritieke dienste.

Wat volgende in sonfisika is

Die studie maak die deur oop vir die kartering, in meer besonderhede, van hoe die oorvloed van elemente in die korona oor tyd ontwikkel en hoe hulle koppel aan die veranderinge in die magnetiese veldDie span stel voor om modelle en waarnemings te kombineer om hierdie variasies op verskillende skale na te spoor.

Instrumente soos die Solar Dynamics Observatory en missies wat al hoe nader aan die Son kom, soos die Parker Solar Probe, kan intydse data verskaf waarmee hierdie simulasies verifieer en verfyn kan word. Die doel is Bou 'n verenigde raamwerk wat uitbarstings, koronale chemie en plasma-uitval met voorspellende vermoë verbind..

met hierdie werk onderteken deur Luke Fushimi Benavitz, Jeffrey W. Reep, Lucas A. Tarr, en Andy SH To en Die Astro Journal, het die gemeenskap 'n samehangende verduideliking vir waarom sonbuie so vinnig tydens uitbarstings ontstaan. 'n Minder eenvormige korona as wat voorheen gedink is, blyk die die sleutel tot die begrip van daardie vurige stortreën wat op ons ster val.