Ученые использовали полные солнечные затмения более века, чтобы больше узнать о нашей Вселенной, включая расшифровку структуры Солнца и взрывных событий.
От путешествий по песчаным дюнам в пустыне Сахара до наблюдения за белыми медведями в Арктике - группа ученых-солнечников, известная как «Шерпы солнечного ветра» во главе с Шадией Хаббал, отправилась на край Земли, чтобы с научной точки зрения наблюдать полные солнечные затмения. - мимолетные моменты, когда Луна полностью закрывает Солнце, временно превращая день в ночь.С помощью изображений они обнаружили удивительную находку о солнечном ветре и его тонкой внешней атмосфере - короне, которая полностью видна только во время затмения.Из более чем десятилетних наблюдений за полным затмением, проведенных по всему миру, команда заметила, что корона поддерживает довольно постоянную температуру, несмотря на динамические изменения в регионе, которые происходят во время 11-летнего вращения, известного как солнечный цикл. Точно так же солнечный ветер - устойчивый поток частиц, которые Солнце выпускает из короны через всю солнечную систему, - соответствует той же температуре.«Температура у источников солнечного ветра в короне почти постоянна в течение всего солнечного цикла», - сказала Шадиа Хаббал, исследователь Солнца из Гавайского университета, руководившая исследованием. «Это открытие является неожиданным, потому что корональные структуры вызваны изменениями в распределении намагниченной плазмы в короне, которые так сильно меняются в течение 11-летнего магнитного солнечного цикла».Новые результаты, опубликованные в Astrophysical Journal Letters , помогают ученым лучше понять солнечный ветер, который является ключевым компонентом космической погоды, который может влиять на электронное оборудование и деятельность астронавтов в космосе. Результаты также могут помочь ученым понять давнюю загадку Солнца: как корона становится более чем на миллион градусов горячее, чем нижние слои атмосферы.Больше, чем просто красивые картинки
Ученые использовали полные солнечные затмения более века, чтобы больше узнать о нашей Вселенной, включая расшифровку структуры Солнца и взрывных событий, поиск доказательств общей теории относительности и даже открытие нового элемента - гелия. Хотя инструменты, называемые коронографами, способны имитировать затмения, они недостаточно хороши, чтобы получить доступ ко всей протяженности короны, которая проявляется во время полного солнечного затмения. Вместо этого астрономы должны путешествовать в отдаленные регионы Земли, чтобы наблюдать за короной во время затмений, которые происходят примерно каждые 12–18 месяцев и длятся всего несколько минут.Побывав в Австралии, Ливии, Монголии, Орегоне и других странах, команда собрала 14-летние снимки полного солнечного затмения в высоком разрешении со всего мира. Они запечатлели затмения с помощью камер, оснащенных специальными фильтрами, чтобы помочь им измерить температуру частиц из самой внутренней части короны, источников солнечного ветра.Исследователи использовали свет, излучаемый двумя распространенными типами заряженных частиц железа в короне, чтобы определить температуру материала. Результаты неожиданно показали, что количество более холодных частиц, которых было больше и которые, как было установлено, вносили большую часть материала солнечного ветра, было на удивление постоянным в разное время в течение солнечного цикла. Более разреженный более горячий материал намного больше менялся в зависимости от солнечного цикла, в то время как скорость солнечного ветра варьировалась от 185 до 435 миль в секунду.«Это означает, что все, что нагревает большую часть короны и солнечного ветра, не очень зависит от цикла активности Солнца», - сказал Бенджамин Бо, исследователь Солнца из Гавайского университета, участвовавший в новом исследовании.Это открытие удивительно, поскольку предполагает, что, хотя большая часть солнечного ветра исходит из источников с примерно постоянной температурой, он может иметь совершенно разные скорости. «Итак, теперь вопрос в том, какие процессы поддерживают постоянную температуру источников солнечного ветра?» - сказал Хаббал.Динамическое Солнце
Команда также сравнила данные о затмении с измерениями, полученными от NASA Advanced Composition Explorer, или ACE., космический корабль, который находится в космосе на расстоянии 1 миллиона миль от Земли в направлении Солнца и также сыграл важную роль в раскрытии свойств динамической составляющей солнечного ветра. Переменные скорости динамического ветра отличались изменчивостью связанных с ними зарядовых состояний железа. Данные космического корабля показали, что скорости частиц, наблюдаемых в переменном солнечном ветре, меняются в зависимости от связанных с ними зарядовых состояний железа. Было обнаружено, что высокотемпературные оболочки вокруг событий, называемых протуберанцами, которые были обнаружены в результате наблюдений за затмениями, ответственны за динамический ветер и периодический выброс корональной массы - большое облако солнечной плазмы и встроенные магнитные поля, выпущенные в космос после солнечного извержения.Хотя команда не знает, почему источники солнечного ветра имеют одинаковую температуру, они думают, что скорости меняются в зависимости от плотности региона, из которого они возникли, что само по себе определяется лежащим в основе магнитным полем. Быстро летающие частицы приходят из областей с низкой плотностью, а более медленные - из областей с высокой. Вероятно, это связано с тем, что энергия распределяется между всеми частицами в области. Таким образом, в областях, где меньше частиц, больше энергии для каждой отдельной частицы. Это похоже на разделение праздничного торта - если людей меньше, на каждого торта больше.Новые результаты позволяют по-новому взглянуть на свойства солнечного ветра, который является ключевым компонентом космической погоды, который может влиять на космические спутники связи и астрономические наблюдательные платформы. Команда планирует продолжить путешествие по земному шару, чтобы наблюдать полные солнечные затмения. Они надеются, что их усилия могут в конечном итоге пролить новый свет на давнюю загадку Солнца: как корона достигает температуры в миллион градусов, что намного горячее, чем поверхность Солнца.Источник: nasa.gov
Добавьте новости «Курьер.Среда» в избранное ⭐ – и Google будет показывать их выше остальных.