Fizycy Słońca z Lockheed Martin oraz fizycy Słońca i zepół zajmujący się badaniem górnych warstw atmosfery na Wydziale Matematyki Stosowanej na University of Sheffield w Wielkiej Brytani, znaleźli przy pomocy komputerów oraz superprecyzyjnego zdjęcia słonecznej atmosfery rozwiązanie zagadki pochodzenia igiełkołokształtnych dżetów.

Uzyskany przez nich rezultat, który stał się okładkowym tematem magazynu Nature w dniu 29 lipca, wyjaśnia sprawę igiełkokształtnych dżetów. Pochodzenie igiełek było tajemnicą począwszy od ich odkrycia w 1877 roku. Wyniki badań mogą prowadzić do lepszego zrozumienia procesów propagacji materii do korony słonecznej, gdzie powstaje wiatr słoneczny zdolny wpływać na górne warstwy ziemskiej atmosfery i środowkia kosmicznego wokół Ziemii, a nawet niszczyć nasze satelity.

Połączenie komputerowego modelowania, wykonanych przez metrowy szwedzki teleskop SST wysokorozdzielczościowych zdjęć oraz zgromadzonych równocześnie przez dwa satelity danych odegrało kluczową rolę w ustaleniu pochodzenia tych dżetów,” – powiedział dr Bart De Pontieu, jeden z głównych badaczy zaagażowanych w projekt. – “Wykorzystaliśmy komputerowy model w celu wyśledzenia brakującego połączenia pomiędzy obserwacjami powierzchni Słońca wykonanymi przez SOHO oraz obserwacjami dżetów w niskiej atmosferze Słońca będącymi dziełem SST oraz satelity TRACE.

Igiełkokształtne dżety gazu lub plazmy propagują się w górę, w kierunku niskiej atmosfery Słońca. Wystrzeliwują one w atmosferę lub koronę z ponaddźwiękową prędkością rzędu około 100000 kilometrów na godzinę na wysokość prawie 6 tysięcy metrów. Chociaż w słonecznej niskiej atmosferze lub chromosferze wystepuje jednocześnie około stu tysięcy takich dżetów, ich pochodzenie pozostaje w dużej mierze nie wyjaśnione, po części dlatego, że obserwacje tak krótko istniejących obiektów (około 5 minut) oraz zarazem stosunkowo tak małych obiektów (do 600 kilometrów średnicy) są trudne.

Poprzez jednoczesne wykonywanie serii zdjęć przez SST, ukazujących detale z dokładnością do 160 kilometrów, oraz pracę satelity TRACE, udało się wykazać, że dżety często pojawiają się cyklicznie, zwykle co mniej więcej pięć minut, w tym samym miejscu,” – powiedział profesor Robertus Erdelyi von Fay-Siebenbuergen, członek grupy badawczej – “Rozwinęliśmy komputerowy model atmosfery Słońca aby pokazać, że okresowość dżetów jest wywołana przez falę dźwiękową na powierzchni Słońca o podobnym okresie.

Fale dźwiękowe na powierzchni Słońca zanikają z reguły zanim dotrą do atmosfery. Jednakże De Pontieu, Erdelyi oraz Stewart James odkryli, że w pewnych warunkach fale dźwiękowe mogą przenikać przez wytłumiającą warstwę i wydostać się do atmosfery słonecznej. Wykonany prze nich komputerowy model postuluje, że fale dźwiękowe po przedostaniu się do atmosfery Słońca przekształcają się w falę uderzeniową, która wypycha materię ku górze, powodując tym samym powstanie naszych dżetów.

De Pontieu wraz z zespołem zmierzyli zarówno długość fali, jak i oscylacje na powierzchni Słońca, używając tychże pomiarów do budowy modelu atmosfery słonecznej, który umożliwiałby wykrycie dżetów na chwilę przed tym, jak się pojawią. Zaskoczenie naukowców było dość duże, kiedy okazało się, że model jest całkiem dokładny, co sprawdzono obserwując Słońce przy pomocy satelitów SST oraz TRACE.

Dżety te wynoszą do atmosfery Słońca stukrotnie więcej materii, niż potrzeba do powstania wiatru słonecznego,” – powiedział De Pontieu – “co oznacza, że są one niezwykle istotne dla równowagi masy wyrzucanej do i z korony słonecznej.” Dzięki wyjaśnieniu pochodzenia igiełkokształtnych dżetów będzie możliwe zbadanie, czy materia wniesiona przez nie do korony słonecznej przyczynia się do powstania wiatru słonecznego. Przyszłe badania będą także zogniskowane na roli, którą fala uderzeniowa może grać w wyższych partiach atmosfery.

Głównymi autorami opublikowanej w Nature są dr Bart De Pontieu z Lockheed Martin Solar and Astrophysics Lab oraz profesor Robertus Erdelyi von Fay-Siebenbuergen i dr Stewart James z The Solar Physics and upper-Atmosphere Research Group na Wydziale Matematyki Stosowanej na University of Sheffield w Wielkiej Brytani. Fundusze na badania wyłożyły NASA, Rada d/s Fizyki Cząstek Elementarnych oraz Badań Astronomicznych oraz węgierska Fundacja na Rzecz Nauki.

Autor

Łukasz Wiśniewski

Komentarze

  1. jacek    

    baaardzo niska atmosfera słońca 🙂 — ..”Wystrzeliwują one w atmosferę lub koronę z ponaddźwiękową prędkością rzędu około 100000 kilometrów na godzinę na wysokość prawie 6 metrów.”…

    ..”They shoot into its atmosphere or corona at supersonic speeds of about 50,000 miles per hour, and reach heights of 3,000 miles above the solar surface in less than five minutes.”..

    i proszę o wybaczenie, że się czepiam, ale jakoś powstrzymać się nie mogłem 😀

    pozdrowienia

    1. sfetr    

      Alez nic sie nie stalo — Dzieki bardzo za uwage, przydaja sie 🙂

Komentarze są zablokowane.