Ráðgátan um sólarrigninguna leyst: plasmaúrkoman sem fellur á nokkrum mínútum

Raunveruleg úrkoma á sér stað á sólinni, en ekki vatn: Þetta eru glóandi plasmastraumar sem lækka niður undir stjórn segulsviðsins.Þetta fyrirbæri, þekkt sem sólarrigning, hafði verið ráðgáta hjá vísindamönnum í mörg ár vegna hraðans sem hann gerist við gos.

Teymi frá Háskólanum á Hawaii hefur komið reglu á þrautina með verki sem birt var í Tímarit um stjörnufræði, þar sem Þau sýna fram á að efnasamsetning sólkórónu helst ekki óbreytt., og sú smáatriði breytir gjörsamlega hraða kælingar og þéttingar plasmans.

Hvað er sólarrigning og hvers vegna það kom á óvart

Ólíkt regni á jörðu niðri, þá kemur sólarútgáfan fyrir í kórónuveðrinu, ysta og mjög heita lagið í lofthjúpi sólarinnar, þar sem lítil svæði í plasma kólna skyndilega, auka eðlisþyngd sína og falla niður í neðri lögin með miklum hraða. Það undarlega var að, í stað þess að taka klukkustundir eins og klassískar líkön spáðu fyrir um, Plasma-„dropar“ birtust innan nokkurra mínútna við gos.

Athuganir með sólarkönnunum og sjónaukum höfðu staðfest þessa hraðaðri hegðun en útreikningar endurspegluðu hana ekki. Ástæðan, útskýra höfundarnir nú, Það er að frá upphafi var gert ráð fyrir að það væri einsleitt og óbreytanlegt í blöndu sinni af frumefnum., einföldun sem tók sinn toll þegar hermt var eftir veruleikanum.

Hluturinn sem vantar: kóróna með breytilegri efnafræði

Lykilbyltingin felst í því að leyfa Fjöldi frumefna er breytilegur í rúmi og tíma innan hermunarinnarMeð því að kynna breytingar á hlutföllum frumefna í lág fyrsta jónunarorka —eins og járn eða kísill—, Líkanið sýnir að þessi svæði virka sem afar skilvirkir ofnar. þegar þær eru einbeittar við topp kransæðalykkjunnar.

Þessi staðbundni umframframleiðsla þungra frumefna auðveldar mun hraðari orkutap vegna geislunar en áætlað er, sem veldur því að plasmaið kólnar og þéttist skyndilega. Samkvæmt teyminu, undir forystu Lúkas Fushimi Benavitz Ásamt Jeffrey W. Reep var aðlögun kórónaefnafræðinnar „rofinn“ sem gerði hermuninni kleift að endurskapa það sem sést í sjónaukum.

Skref fyrir skref: frá flassi til plasma-kaskaða

Þetta byrjar allt með gosi sem hitar upp litningshvolfið óafturkræft., lagið sem er staðsett undir krónunni. Sá hiti knýr svokallaða litningagufgufun: þétt efni rís upp og fyllir segullykkjur kórónu með plasma sem er líkara að samsetningu og ljóshvolfið.

Þegar komið er á toppinn, rennur safnar frumefnum eins og járni og kísill saman á hæsta punkti lykkjunnarÞessi uppsöfnun, vegna mikillar getu sinnar til að geisla frá sér orku, veldur mjög staðbundinni kælingu. Þrýstingurinn lækkar, nærliggjandi umhverfi veitir meira plasma, Þéttleikinn eykst og hitastöðugleiki myndast, sem flýtir fyrir ferlinu.Efnið þéttist og kórónuskúrir hefjast innan nokkurra mínútna.

Þessi atburðarás — gos, uppgufun, auðgun þungra frumefna, sprengikæling og hrun — passar loksins við atburðarásina sem skráð er með mælitækjum sem eru ætluð til að fylgjast með sólarvirkni. Fyrir höfundana, Þetta er ekki frásagnarafurðen a nauðsynlegt kraftmikið ferli í lofthjúpi sólarinnar.

Áhrif á spár um geimveður

Að skilja hvenær og hvar þessir plasmaskúrir myndast er ekki bara fræðilegur sigur. Með því að tengja sólskúrir við efnafræði og gangverk segullykkjur, Nýja líkanið býður upp á vísbendingar um fínstillingu Viðvaranir um geimveður, nauðsynlegt til að vernda gervihnetti, fjarskipti, leiðsögukerfi og raforkukerfi.

Hermir sem eru trúari raunverulegri hegðun krónunnar gera kleift að spá betur fyrir um áhrif eldgosa og útskota kransæðamassaÍ reynd, að hafa nákvæmari viðvörunargluggar getur skipt sköpum um hvort um sé að ræða viðráðanlegar truflanir eða kostnaðarsamar truflanir á mikilvægri þjónustu.

Hvað er næst í sólarfræði?

Rannsóknin opnar dyrnar að því að kortleggja, með nánari hætti, hvernig magn frumefna í kórónu þróast með tímanum og hvernig þau tengjast breytingar á segulsviðinuTeymið leggur til að sameina líkön og athuganir til að rekja þessar breytingar á mismunandi mælikvörðum.

Mælitæki eins og Solar Dynamics Observatory og leiðangrar sem nálgast sólina sífellt, eins og Parker sólarkönnunartæki, getur veitt rauntímagögn til að staðfesta og betrumbæta þessar hermir. Markmiðið er Byggja upp sameinað rammaverk sem tengir saman eldgos, efnafræði kransæða og plasmaútfall við spágetu.

Með þetta verk undirritað af Luke Fushimi Benavitz, Jeffrey W. Reep, Lucas A. Tarr og Andy SH To en Tímarit um stjörnufræði, samfélagið hefur samhangandi skýringu á því hvers vegna sólarskúrir myndast svona hratt við gos. Ójafnari kóróna en áður var talið reynist vera lykillinn að því að skilja þá brennandi úrhellisrigningu sem fellur á stjörnuna okkar.