ابزار مداری نشان می دهد که چگونه انرژی مغناطیسی ذخیره شده جو خورشید را گرم می کند – ScienceDaily


پدیده ای که برای اولین بار در باد خورشیدی کشف شد می تواند به حل یک رمز و راز دیرینه در مورد خورشید کمک کند: چرا جو خورشید میلیون ها درجه گرمتر از سطح است.

تصاویر حاصل از طیف سنجی تصویربرداری از رابط مداری زمین که به آن IRIS نیز می گویند و تصویربرداری اتمسفر که با نام AIA نیز شناخته می شود ، شواهدی را نشان می دهد که مدارهای مغناطیسی کم ارتفاع تا میلیون ها درجه کلوین گرم می شوند.

محققان دانشگاه رایس ، دانشگاه کلرادو بولدر و مرکز پرواز فضایی مارشال ناسا می گویند یون های سنگین تری مانند سیلیکون عمدتا در باد خورشیدی و در منطقه انتقال بین کروموسفر خورشیدی و تاج گرم می شوند.

در آنجا ، برخلاف پسر عموهایشان در تاج بالا ، چرخه های پلاسمای مغناطیسی به طور مداوم ساطع می شوند. تجزیه و تحلیل آنها بسیار کوچکتر و دشوار است ، اما مدت هاست که تصور می شود حاوی مکانیزم مغناطیسی است که انبوهی از انرژی را به شکل ذرات نانو آزاد می کند.

استیون بردشاو ، فیزیکدان برنج خورشیدی و همکارانش از جمله کسانی بودند که اینقدر مشکوک بودند ، اما هیچ کس قبل از IRIS مدارک کافی نداشت.

طیف سنج پرنده مخصوصاً برای نظارت بر ناحیه انتقال ساخته شده است. در یک مطالعه با بودجه ناسا که به نظر می رسد در نجوم طبیعی، محققان “روشنایی ها” را در اتصال مجدد زنجیره هایی که حاوی امضای اکسیژن طیفی قوی و به ویژه یون های سیلیکون سنگین تر هستند ، توصیف می کنند.

تیم بردشاو ، شاگرد سابق و نویسنده اصلی وی ، شاه محمد بهاودین ، ​​اکنون عضو آزمایشگاه فیزیک فضایی و فضایی کلرادو ، و امی وینبرگر ، اخترفیزیکدان ناسا ، تصاویر IRIS را مطالعه می کنند که ممکن است جزئیات این انتقال ها را فراهم کند. منطقه را پیدا کنید و جیب های پلاسمای فوق العاده گرم را پیدا کنید. این تصاویر به آنها امکان می دهد تا از طریق نوری که از آنها ساطع می شوند ، حرکات و دمای یونها را در کانتور تجزیه و تحلیل کنند ، به عنوان خطوط طیفی که به عنوان “اثر انگشت” شیمیایی عمل می کنند.

بردشاو ، استادیار فیزیک و نجوم گفت: “این در خطوط انتشار است که تمام فیزیک چاپ می شود.” “ایده این بود که یاد بگیریم چگونه این ساختارهای کوچک گرم می شوند و امیدوارم در مورد چگونگی گرم شدن تاج خود چیزی بگویند. این می تواند مکانیزمی همه جا باشد که در کل جو خورشید کار می کند.”

این تصاویر طیف های کانونی را نشان می دهد که در آن خطوط با اثرات حرارتی و داپلر گسترش می یابند ، که نه تنها عناصر درگیر در نانولوله ها ، بلکه دما و سرعت آنها را نیز نشان می دهد.

در نقاط داغ ، آنها جت های اتصال حاوی یون های سیلیسیم را به سمت (منتقل شده به آبی) و به دور از (منتقل شده به قرمز) یک ناظر (IRIS) با سرعت حداکثر 100 کیلومتر در ثانیه مشاهده کردند. هیچ تغییری در داپلر برای یونهای سبک اکسیژن مشاهده نشد.

محققان دو م ofلفه مکانیزم را مطالعه کرده اند: این که چگونه انرژی از میدان مغناطیسی خارج می شود و سپس اینکه چگونه در واقع پلاسما را گرم می کند.

منطقه انتقال فقط در حدود 10000 درجه فارنهایت است ، اما همرفت روی سطح خورشید بر روی حلقه ها تأثیر می گذارد ، رشته های مغناطیسی نازک را می سازد و آنها را بافته می کند و به میدان های مغناطیسی که در نهایت پلاسما را گرم می کنند انرژی می افزاید. وی گفت: “مشاهدات IRIS نشان داده است كه روند در حال انجام است و ما به طور منطقی اطمینان داریم كه حداقل یك پاسخ به قسمت اول از طریق اتصال مجدد مغناطیسی است كه جت های آن امضای كلیدی است.”

در این فرآیند ، میدان های مغناطیسی رشته های پلاسما قطع و دوباره در نقاط درهم تنیدگی در حالت های انرژی پایین متصل می شوند و انرژی مغناطیسی ذخیره شده را آزاد می کنند. در مواردی که این اتفاق می افتد ، گرما بیش از حد می شود.

اما اینکه چگونه پلاسما توسط انرژی مغناطیسی آزاد شده گرم می شود ، یک معما باقی مانده است. وی گفت: “ما به مناطق موجود در این روزنه های كوچك كه محل اتصال مجدد بود ، نگاه كردیم و خطوط انتشار یونها ، عمدتا سیلیسیم و اکسیژن را اندازه گیری كردیم.” “ما دریافتیم که خطوط طیفی یون های سیلیسیم بسیار گسترده تر از اکسیژن هستند.”

این نشان دهنده گرم شدن ترجیحی یون های سیلیسیم است. بردشاو گفت: “ما باید آن را توضیح دهیم.” “ما آن را بررسی کردیم و فکر کردیم ، و مشخص شد که یک فرآیند جنبشی به نام گرم شدن سیکلوترون یونی وجود دارد که باعث گرم شدن یون های سنگین نسبت به انواع سبک تر می شود.”

وی گفت: امواج سیکلوترون یونی در سایت های اتصال مجدد تولید می شوند. امواج حمل شده توسط یون های سنگین تر مستعد ابتلا به بی ثباتی هستند ، که باعث “شکستن” امواج و ایجاد تلاطم می شود که یون ها را پراکنده و انرژی می بخشد. این خطوط طیفی آنها را بیش از آنچه از دمای محلی پلاسما انتظار می رود گسترش می دهد. در مورد یونهای سبک تر ، ممکن است انرژی کافی برای گرم شدن باقی نماند. وی گفت: “در غیر این صورت ، آنها بیش از سرعت بحرانی لازم برای ایجاد بی ثباتی نیستند ، که برای یونهای سبک تر سریعتر است.”

بردشاو گفت: “در باد خورشیدی ، یون های سنگین تر به میزان قابل توجهی گرمتر از یون های سبک تر هستند.” “این به طور قطعی اندازه گیری می شود. مطالعه ما برای اولین بار نشان می دهد که این نیز از ویژگی های منطقه گذار است و بنابراین می تواند به دلیل مکانیزمی که ما شناسایی کرده ایم ، از جمله گرم کردن تاج خورشیدی ، در تمام جو ادامه یابد ، به ویژه از آنجا که باد خورشیدی مظهر تاج ، که به فضای بین سیاره ای گسترش می یابد. “

بهاودین گفت ، س nextال بعدی این است که آیا چنین پدیده هایی با سرعت یکسان در سراسر خورشید رخ می دهند؟ وی گفت: “به احتمال زیاد جواب منفی است.” “پس سوال این است که آنها تا چه حد در مشکل گرم شدن تاج کمک می کنند؟ آیا آنها می توانند به اندازه کافی انرژی را در فضای بالا تأمین کنند تا بتواند یک تاج چند میلیون دلاری را حفظ کند؟”

بهاودین گفت: “آنچه ما در مورد منطقه گذار نشان دادیم راه حلی برای بخش مهمی از معما بود ، اما تصویر بزرگ نیاز به قطعات بیشتری دارد تا در جای مناسب قرار بگیرند.” “من معتقدم که IRIS در آینده نزدیک می تواند در مورد قطعات کروموسفر به ما بگوید. این به ما کمک می کند تا نظریه یکپارچه و جهانی جو خورشید را بسازیم.”


منبع: packge-news.ir

Leave a reply

You may use these HTML tags and attributes: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <s> <strike> <strong>