A napeső rejtélye megoldódott: a percek alatt hulló plazmazápor

A valódi csapadék a Napon esik, de a víz nem: Ezek izzó plazmaáramok, amelyek a mágneses mező vezetésével lefelé ereszkednek.. Ez a jelenség, az úgynevezett napeső, évek óta zavarba ejtette a kutatókat a kitörések során mutatott gyorsasága miatt.

A Hawaii Egyetem csapata rendet rakott a kirakósban egy, a ...-ban megjelent munkával. Az asztrofizikai folyóirat, hol Azt bizonyítják, hogy a napkorona kémiai összetétele nem állandó., és ez a részlet teljesen megváltoztatja a plazma hűlésének és kondenzációjának ütemét.

Mi a napeső, és miért volt meglepő?

A földi esővel ellentétben a napes változat a koronában fordul elő, a Nap légkörének legkülső és nagyon forró rétege, ahol a plazma kis régiói hirtelen lehűlnek, sűrűségük megnő, és nagy sebességgel esnek az alsóbb rétegekbe. A rejtélyes az volt, hogy ahelyett, hogy órákat töltene ahogy azt a klasszikus modellek előre jelezték, A plazma „cseppek” perceken belül megjelentek a kitörések során.

A napszondákkal és távcsövekkel végzett megfigyelések megerősítették ezt a gyorsuló viselkedést, de a számítások nem tudták reprodukálni. Az OKa szerzők most kifejtik, Az a lényeg, hogy kezdettől fogva feltételezték, hogy homogén és változatlan az elemeinek keveréke., egy olyan leegyszerűsítés, amely a valóság szimulációja során megtette a hatását.

A hiányzó darab: egy változó kémiai szerkezetű korona

A legfontosabb áttörést az jelenti, hogy lehetővé válik a az elemek mennyisége térben és időben változik a szimulációkbanAz elemeinek arányában bekövetkező változtatások bevezetésével alacsony első ionizációs energia – mint a vas vagy a szilícium –, A modellből kiderül, hogy ezek a területek rendkívül hatékony radiátorokként működnek. amikor a koronális hurkok csúcsán koncentrálódnak.

A nehéz elemek lokális feleslege sokkal gyorsabb energiaveszteséget tesz lehetővé sugárzás útján, mint azt becsülték, ami a plazma hirtelen lehűlését és kondenzációját okozza. A csapat szerint, élén a Luke Fushimi Benavitz Jeffrey W. Reep mellett a koronakémia beállítása volt az a „kapcsoló”, amely lehetővé tette a szimuláció számára, hogy reprodukálja a teleszkópokban láthatót.

Lépésről lépésre: a villanástól a plazma kaszkádig

Mindez egy kitöréssel kezdődik, amely impulzív módon felmelegíti a kromoszférát., a korona alatt található réteg. Ez a hő az úgynevezett kromoszférikus párolgást idézi előA sűrű anyag felemelkedik, és a korona mágneses hurkait a fotoszférához hasonló összetételű plazmával tölti ki.

Miután felért a csúcsra, az áramlás az olyan elemeket, mint a vas és a szilícium, a hurok legmagasabb pontján koncentráljaEz a felhalmozódás, a nagy energiakisugárzási képessége miatt, nagyon lokalizált lehűlést okoz. A nyomás csökkena közeli környezet több plazmát biztosít, A sűrűség növekszik, és termikus instabilitás lép fel, ami felgyorsítja a folyamatot.Az anyag lecsapódik, és perceken belül koronazáporok kezdődnek.

Ez az eseményláncolat – kitörés, párolgás, nehéz elemek feldúsulása, robbanásszerű lehűlés és összeomlás – végül illeszkedik a naptevékenység megfigyelésére szolgáló műszerek által rögzített sorozatokhoz. A szerzők szerint Ez nem egy anekdotikus melléktermék, de a A Nap légkörének alapvető dinamikus folyamatai.

Az űridőjárás-előrejelzés következményei

A plazmazáporok kialakulásának idejének és helyének megértése nem csupán elméleti diadal. A napzáporok mágneses hurkok kémiájához és dinamikájához való összekapcsolásával... Az új modell finomhangolási tippeket kínál űridőjárási riasztások, elengedhetetlen a műholdak, a kommunikáció, a navigáció és az elektromos hálózatok védelméhez.

A korona valós viselkedését hűbben tükröző szimulációk lehetővé teszik a kitörések és a koronatömeg-kilökődések hatásainak jobb előrejelzésétA gyakorlatban, miután pontosabb figyelmeztető ablakok jelentheti a különbséget a kezelhető zavar és a kritikus szolgáltatások költséges megszakítása között.

Mi a következő lépés a napfizikában?

A tanulmány megnyitja az utat annak részletesebb feltérképezéséhez, hogy a koronában lévő elemek mennyisége hogyan változik az idő múlásával, és hogyan kapcsolódik a változások a mágneses térbenA csapat azt javasolja, hogy modelleket és megfigyeléseket kombinálva kövessék nyomon ezeket a változásokat különböző szinteken.

Olyan eszközök, mint a Solar Dynamics Observatory, és olyan küldetések, amelyek egyre közelebb kerülnek a Naphoz, mint például a Parker napszonda, valós idejű adatokat szolgáltathat, amelyekkel ellenőrizhetők és finomíthatók ezek a szimulációk. A cél az, hogy Egységes keretrendszer létrehozása, amely a kitöréseket, a koronakémiát és a plazmakihullást prediktív képességgel köti össze.

Con ez a munka aláírva ... által Luke Fushimi Benavitz, Jeffrey W. Reep, Lucas A. Tarr és Andy SH To en Az asztrofizikai folyóirata közösségnek koherens magyarázata van arra, hogy miért jelennek meg olyan gyorsan a naprajok a kitörések során. Kiderült, hogy egy kevésbé egyenletes korona, mint azt korábban gondolták, a kulcs ahhoz, hogy megértsük azt a tüzes záport, ami a csillagunkra hullik.