W przypadku znalezienia się we właściwym miejscu we właściwym czasie statek kosmiczny MESSENGER był w stanie uchwycić rozbłysk słoneczny średniej wielkości, umożliwiając astronomom badanie wysokoenergetycznych neutronów słonecznych w odległości mniejszej niż 1 jednostka astronomiczna (AU) od Słońca dla pierwszy raz. 31, 2007, MESSENGER - na kursie wejścia na orbitę wokół Merkurego - leciał około połowy AU, powiedział William C. Feldman, naukowiec z Planetary Science Institute. Wcześniej tylko wybuchy neutronów z najpotężniejszych rozbłysków słonecznych były rejestrowane na spektrometrach neutronowych na Ziemi lub na orbicie wokół Ziemi. Wyniki projektu MESSENGER pomagają rozwiązać zagadkę, dlaczego niektóre wyrzuty masy koronalnej nie wytwarzają prawie żadnych protonów energetycznych, które docierają do Ziemi, podczas gdy inne wytwarzają ogromne ilości.
Rozbłyski słoneczne wyrzucają neutrony o wysokiej energii do przestrzeni międzyplanetarnej. Zazwyczaj te wybuchy trwają około 50 do 60 sekund na słońcu. Ale spektrometr neutronowy MESSENGER był w stanie rejestrować neutrony z tego rozbłysku w ciągu sześciu do dziesięciu godzin. „To nam mówi, że przynajmniej niektóre rozbłyski średniej wielkości nieprzerwanie wytwarzają neutrony o wysokiej energii w koronie słonecznej”. Powiedział Feldman. „Z tego faktu wywnioskowaliśmy ciągłą produkcję protonów w zakresie od 30 do 100 MeV (mln elektronowoltów) z powodu rozbłysku”.
Około 90 procent wszystkich jonów wytwarzanych przez rozbłysk słoneczny pozostaje zablokowanych na słońcu na zamkniętych liniach magnetycznych, ale inna populacja wynika z rozpadu neutronów w pobliżu Słońca. Ta druga populacja zepsutych neutronów tworzy rozległą populację nasion w przestrzeni międzyplanetarnej, która może być dalej przyspieszana przez ogromne fale uderzeniowe wytwarzane przez rozbłyski, powiedział Feldman.
„Więc ważne wyniki są takie, że być może po wielu rozbłyskach mogą wystąpić dwie rzeczy: ciągła produkcja neutronów w dłuższym okresie czasu i tworzenie populacji nasion neutronów w pobliżu Słońca, które rozpadły się na protony”, powiedział Feldman. „Kiedy wyrzuty masy koronalnej (wybuchy jądrowe w koronie) wysyłają fale uderzeniowe w kosmos, protony tych surowców są przyspieszane w przestrzeń międzyplanetarną”.
„Zawsze istniało pytanie, dlaczego niektóre wyrzuty masy koronalnej nie wytwarzają prawie żadnych protonów energetycznych, które docierają do Ziemi, podczas gdy inne wytwarzają ogromne ilości” - dodał. „Wygląda na to, że te populacje nasion energetycznych protonów w pobliżu Słońca mogłyby dać odpowiedź, ponieważ łatwiej jest przyspieszyć proton, który ma już energię 1 MeV, niż proton o wartości 1 keV (wiatr słoneczny)”.
Feldman powiedział, że populacje nasion nie są równomiernie rozmieszczone. Czasami są we właściwym miejscu, aby fale uderzeniowe skierowały je w kierunku Ziemi, a innym razem znajdują się w miejscach, w których protony są przyspieszane w kierunkach, które nie prowadzą ich blisko Ziemi.
Feldman dodał, że promieniowanie wytwarzane przez rozbłyski słoneczne ma większe znaczenie naukowe niż NASA. Energetyczne protony z rozbłysków słonecznych mogą uszkodzić satelity krążące wokół Ziemi i zagrażać astronautom na Międzynarodowej Stacji Kosmicznej lub podczas misji na Księżyc i Marsa.
„Osoby biorące udział w programie załogowych lotów kosmicznych są bardzo zainteresowane możliwością przewidywania, kiedy wyrzut masy koronalnej będzie skuteczny w generowaniu niebezpiecznych poziomów wysokoenergetycznych protonów, które stwarzają zagrożenie promieniowaniem dla astronautów” - powiedział.
Aby to zrobić, naukowcy muszą dowiedzieć się znacznie więcej o mechanizmach, które wytwarzają rozbłyski i które zdarzenia rozbłysków mogą być niebezpieczne. W pewnym momencie mają nadzieję, że będą w stanie przewidzieć pogodę kosmiczną - gdzie opady atmosferyczne mają postać promieniowania - z taką samą dokładnością, jak prognozy przewidują deszcz lub śnieg na Ziemi.
Feldman zauważył, że MESSENGER może dostarczyć znaczących danych do tego celu. „To, co widzieliśmy i opublikowaliśmy, jest tym, co mamy nadzieję, będzie pierwszą z wielu flar, które będziemy w stanie śledzić w 2012 roku”, powiedział. „Piękno MESSENGER polega na tym, że będzie on aktywny od minimalnej do maksymalnej aktywności słonecznej podczas cyklu słonecznego 24, co pozwoli nam obserwować wzrost cyklu słonecznego znacznie bliżej Słońca niż kiedykolwiek wcześniej”.
MESSENGER krąży obecnie wokół Słońca między 0,3 a 0,6 AU - (AU to średnia odległość między Ziemią a Słońcem lub około 150 000 km) - w drodze na orbitę wokół Merkurego w marcu 2011 roku. W Mercury będzie to w odległości 0,45 AU od Słońca przez jeden rok ziemski.
Przeczytaj artykuł zespołu: Dowody na przedłużone przyspieszenie jonów rozbłysków słonecznych z neutronów słonecznych 1-8-MeV wykrytych za pomocą spektrometru neutronowego MESSENGER.
Źródło: PSI
