Solfysikere fra Lockheed Martin og forskningsgruppen for solfysikk og øvre atmosfære ved Institutt for anvendt matematikk ved University of Sheffield, Storbritannia, har brukt datamodellering og noen av de høyeste oppløsningsbildene som noen gang er tatt av solatmosfæren for å forklare årsaken til supersoniske jetfly som kontinuerlig skyter gjennom solens lave atmosfære.
Resultatene deres, som vises som omslagshistorien i morgendagens utgave av tidsskriftet Nature, adresserer direkte opprinnelsen til disse jetflyene, kalt spicules. Opprinnelsen til spicules har vært et mysterium siden oppdagelsen i 1877. Disse funnene kan godt føre til en bedre forståelse av hvordan materie blir drevet oppover i solar corona for å danne solvinden, en strøm av partikler som kontinuerlig slippes ut av solen som feier forbi jordens bane. Forstyrrelser i solvinden kan påvirke den øvre atmosfæren og rommiljøet rundt jorden og skade satellitter i bane.
? Kombinasjonen av datamodellering, nye høyoppløselige bilder tatt med det svenske 1-meters solteleskopet (SST) på øya La Palma, Spania og data tatt samtidig med to satellitter i verdensrommet, var avgjørende for å finne ut hvordan spikler dannes. ,? sa Dr. Bart De Pontieu, en av hovedetterforskerne i studien, og solfysiker ved Lockheed Martin Solar and Astrophysics Lab (LMSAL) ved selskapets avanserte teknologisenter i Palo Alto, California.? Vi brukte en datamodell for å gi den manglende koblingen mellom observasjoner av overflaten av sola, tatt med MDI-instrumentet ombord ESA / NASAs sol- og Heliospheric Observatory (SOHO) satellitt, og observasjoner av jetflyene i den lave solatmosfære tatt med SST og NASA ? s overgangsregion og Coronal Explorer (TRACE) satellitt.?
Spikler er jetstråler med gass eller plasma som drives fremover fra solens overflate. De skyter inn i dens atmosfære eller korona med supersoniske hastigheter på omtrent 50 000 miles i timen, og når høyder 3000 miles over soloverflaten på mindre enn fem minutter. Selv om det er over 100.000 spikuler når som helst i solens lave atmosfære eller kromosfære, forblir de stort sett uforklarlige, delvis fordi observasjoner er vanskelige for objekter med så kort levetid (ca. fem minutter) og relativt liten størrelse (300 miles) diameter).
? Ved samtidig å ta en serie bilder med høy oppløsning med det svenske solteleskopet, vise detaljer ned til 80 mil, og med TRACE-satellitten, oppdaget vi at disse jetflyene ofte forekommer periodisk, vanligvis hvert femte minutt eller så, på samme sted, ? sa professor Robertus Erd? lyi von F? y-Siebenb? rgen, den andre hovedetterforskeren på studien, og professor i anvendt matematikk ved Solar Physics and Upper-Atmosphere Research Group ved University of Sheffield, Storbritannia. ? Vi utviklet en datamaskinmodell av solens atmosfære for å vise at periodikken til spikulene er forårsaket av lydbølger på soloverflaten som har samme fem minutters periode.
Lydbølgene ved soloverflaten dempes vanligvis før de når solens atmosfære. De Pontieu, Erd? Lyi og Stewart James, en nyutdannet doktorgrad. under tilsyn av professor Erd? lyi ved University of Sheffield, fant ut at lydbølgene under visse forhold kan trenge gjennom dempesonen og lekke ut i solatmosfæren. Datamodellen deres viser at etter at lydbølgene lekker ut i atmosfæren, utvikler de seg til sjokkbølger som driver materie oppover og danner en spicule.
De Pontieu og kollegene målte faktiske bølger og svingninger ved overflaten av sola, ved å bruke disse målingene til å drive datamaskinmodellen sin for solatmosfæren, som deretter spådde når bensinstråler skulle skyte opp. De ble positivt overrasket over å se at modellen spår veldig nøyaktig når jetfly skal observeres på solen med SST og TRACE.
? Spikuler fører mer enn 100 ganger massen inn i solens atmosfære som kreves for å mate solvinden? sa De Pontieu, "som betyr at de er av enorm betydning for balansen mellom hvor mye masse som går inn og ut av koronaen.? Med opprinnelsen til spicules avslørt, vil det være mulig å studere om massen som spicules fører til solcorona bidrar til solvinden. Fremtidige studier vil også fokusere på hvilken rolle sjokkbølgene kan spille i den høyere solatmosfære eller korona.
Resultatene fra denne studien er i en artikkel publisert i tidsskriftet Nature. Forfatterne er Dr. Bart De Pontieu fra Lockheed Martin Solar og Astrophysics Lab, og professor Robertus Erd? Lyi von F? Y-Siebenb? Rgen og Dr. Stewart James fra Solar Physics and Upper-Atmosphere Research Group ved Department of Applied Matematikk, University of Sheffield, UK. Finansiering for studiene kom fra NASA, Particle Physics and Astronomy Research Council i Storbritannia og den ungarske National Science Foundation.
Lockheed Martin Solar and Astrophysics Lab er en del av Lockheed Martins avanserte teknologisenter? forsknings- og utviklingsorganisasjonen til Lockheed Martin Space Systems Company. Med hovedkontor i Bethesda, Md., Sysselsetter Lockheed Martin rundt 130 000 mennesker over hele verden og er hovedsakelig engasjert i forskning, design, utvikling, produksjon og integrasjon av avanserte teknologisystemer, produkter og tjenester. Selskapet rapporterte omsetningen for 31,8 milliarder dollar i 2003.
Originalkilde: LMSAL News Release
