Surf's up on the Sun! Vårt favoritt gnarly romfartøy, Solar Dynamics Observatory (SDO) har fanget avgjørende bevis på klassiske ”surferbølger” i solens atmosfære. Å spotte disse bølgene vil hjelpe vår forståelse av hvordan energi beveger seg gjennom solatmosfæren, kjent som korona og kanskje til og med hjelpe solfysikere til å kunne forutsi hendelser som Coronal Mass Ejections.
Akkurat som en surfebølge på jorden, dannes solmotparten av den samme fluidmekanikken - i dette tilfellet er det et fenomen kjent som en Kelvin-Helmholtz ustabilitet. Siden forskere vet hvordan denne typen bølger sprer energi i vann, kan de bruke denne informasjonen for å bedre forstå koronaen. Dette kan igjen bidra til å løse et varig mysterium om hvorfor koronaen er tusenvis av ganger varmere enn opprinnelig forventet.
"Et av de største spørsmålene om solcorona er varmemekanismen," sier solfysiker Leon Ofman ved NASAs Goddard Space Flight Center, Greenbelt, Md. Og Catholic University, Washington. “Koronaen er tusen ganger varmere enn solens synlige overflate, men hva som varmer den opp er ikke godt forstått. Folk har antydet at bølger som dette kan forårsake turbulens som forårsaker oppvarming, men nå har vi direkte bevis på Kelvin-Helmholtz-bølger. ”
Selv om disse bølgene forekommer ofte i naturen her på jorden, var det ingen som hadde sett dem på solen. Men det var før SDO.
Ofman og kolleger oppdaget disse bølgene i bilder tatt 8. april 2010 i noen av de første bildene som ble tatt på kamera av SDO, som ble lansert i februar i fjor og begynte å fange data 24. mars 2010. Ofman & team har nettopp publisert et papir i Astrophysical Journal Letters.
Kelvin-Helmholtz ustabiliteter oppstår når to væsker med forskjellig tetthet eller hastighet strømmer av hverandre. For havbølger er det det tette vannet og den lettere luften. Når de flyter forbi hverandre, kan lette krusninger raskt forsterkes til kjempebølgene som er elsket av surfere. Når det gjelder solatmosfæren, som er laget av en veldig varm og elektrisk ladet gass kalt plasma, kommer de to strømningene fra en vidde av plasma som bryter ut av solens overflate når den går forbi plasma som ikke er i utbrudd. Forskjellen i strømningshastigheter og tettheter over denne grensen gnister ustabiliteten som bygger seg inn i bølgene.
På solen er de to væskene begge plasma - vidder med super varme, ladede gasser - som samvirker. Den ene bryter ut fra overflaten og skyter forbi et andre plasma som ikke er i utbrudd. Den resulterende turbulensen er en Kelvin-Helmholtz bølgeform.
Utbruddet av plasma er sannsynligvis fra en koronal masseutskytning, slik som ble sett tidligere denne uken, der solen voldsomt skyver ut store mengder høye hastighetsplasmapartikler ut i verdensrommet. Så å vite mer om hvordan koronaen blir oppvarmet og hvordan forholdene er like før KH-bølgene dannes, kan gi forskere muligheten til å forutsi den neste CME, som er et mangeårig mål for solforskere.
Men å finne ut den nøyaktige mekanismen for oppvarming av koronaen vil sannsynligvis holde solfysikere opptatt i ganske lang tid. Imidlertid vil SDOs evne til å ta bilder av hele solen hvert 12. sekund med en så presis detalj gi de nødvendige dataene.
Kilde: NASA
Du kan følge seniorredaktør i Space Magazine Nancy Atkinson på Twitter: @Nancy_A. Følg Space Magazine for de siste rom- og astronomnyhetene på Twitter @universetoday og på Facebook.
