Selv om Dunn solteleskopet på Sunspot, over 40 år gammel, ikke kommer til å se på en tidlig pensjonering. FIRS gir samtidig spektral dekning ved synlige og infrarøde bølgelengder ved bruk av en unik dobbeltarmet spektrograf. Ved å bruke adaptiv optikk for å overvinne atmosfæriske "seende" forhold, tok teamet på seg syv aktive regioner på sola - ett i 2001 og seks i desember 2010 til desember 2011 - da Sunspot syklus 23 bleknet bort. Den fullstendige solflekkprøven har 56 observasjoner av 23 forskjellige aktive regioner ... og viste at hydrogen kan fungere som en type energispredningsanordning som hjelper Solen å få et magnetisk grep på flekkene.
"Vi tror at molekylært hydrogen spiller en viktig rolle i dannelsen og utviklingen av solflekker," sier doktor Sarah Jaeggli, nyere universitet på Hawaii ved Manoa, der doktorgradsforskningen utgjorde et sentralt element i de nye funnene. Hun utførte forskningen sammen med drs. Haosheng Lin, også fra University of Hawaii på Manoa, og Han Uitenbroek fra National Solar Observatory i Sunspot, NM. Jaeggli er nå postdoktor i solgruppen ved Montana State University. Arbeidet deres publiseres 1. februar 2012, utgaven av The Astrophysical Journal.
Du trenger ikke å være solfysiker for å vite om solens 11-årige syklus, eller for å forstå hvordan solflekker er kjøligere områder med intens magnetisme. Tro det eller ei, selv fagfolkene er ikke helt sikre på hvordan alle mekanismene fungerer ... spesielt de som forårsaker solflekkdannende områder som forsinker normale konvektive bevegelser. Av de tingene vi har lært, har stedets indre temperatur en korrelasjon med dens magnetiske feltstyrke - med en kraftig økning når temperaturen avkjøles. "Dette resultatet er rart," skrev Jaeggli og hennes kolleger. Det innebærer en uoppdaget mekanisme på stedet.
En teori er at hydrogenatomer som kombinerer seg til hydrogenmolekyler kan være ansvarlige. Når det gjelder vår sol, er størstedelen av hydrogen ioniserte atomer fordi den gjennomsnittlige overflatetemperaturen er vurdert til 5780K (9944 ° F). Siden Sol anses som en "kul stjerne", har forskere imidlertid funnet indikasjoner på tunge element molekyler i solspekteret - inkludert overraskende vanndamp. Denne typen funn kan bevise at paraplyregionene kan tillate at hydrogenmolekyler kombineres i overflatesjiktene - en prediksjon på 5% gjort av avdøde professor Per E. Maltby og kolleger ved Universitetet i Oslo. Denne typen skift kan forårsake drastiske dynamiske endringer når det gjelder gasstrykk.
"Dannelsen av en stor brøkdel av molekyler kan ha viktige effekter på de termodynamiske egenskapene til solatmosfæren og solflekkens fysikk," skrev Jaeggli.
Med direkte målinger som er utenfor våre nåværende evner, målte teamet deretter en proxy - hydroksylradikalen laget av ett atom hver av hydrogen og oksygen (OH). I følge National Solar Observatory, "dissosierer OH (bryter ned i atomer) ved en litt lavere temperatur enn H2, noe som betyr at H2 også kan dannes i regioner der OH er til stede. Ved en tilfeldighet er en av dens infrarøde spektrallinjer 1565,2nm, nesten den samme som 1565nm jernlinjen, brukt til å måle magnetisme på et sted, og en av linjene FIRS er designet for å observere. "
Ved å kombinere både gamle og nye data, målte teamet magnetfelt over solflekker, og OH-intensiteten inne i flekker, og dømte H2-konsentrasjonene. "Vi fant bevis på at det dannes betydelige mengder hydrogenmolekyler i solflekker som er i stand til å opprettholde magnetiske felt sterkere enn 2500 Gauss," kommenterte Jaeggli. Hun sa også at dets tilstedeværelse fører til en midlertidig "løpende" intensivering av magnetfeltet.
Når det gjelder anatomien til en solflekk, koker magnetisk flux opp fra solens indre og bremser overflatekonveksjonen - som igjen stopper kjøligere gass som har utstrålt varmen ut i rommet. Derfra skapes molekylært hydrogen, noe som reduserer volumet. Fordi den er mer gjennomsiktig enn dets atomparti, stråles energien også ut i rommet slik at gassen kan avkjøles enda mer. På dette tidspunktet komprimerer den varme gassen primet av fluksen det kjøligere området og intensiverer magnetfeltet. "Til slutt flater den ut, delvis fra energi som stråler ut fra den omliggende gassen. Ellers ville stedet vokse uten grenser. Når magnetfeltet svekkes, varmes H2- og OH-molekylene opp og dissosieres tilbake til atomer, og presser sammen de resterende kule områdene og holder stedet fra å kollapse. ”
Foreløpig innrømmer teamet at ytterligere datamodellering er nødvendig for å validere observasjonene sine, og at de fleste av de aktive regionene så langt har vært milde. De håper at Sunspot Cycle 24 vil gi dem mer drivstoff for å være "kule" ...
Original historiekilde: National Solar Observatory News Release.
