Surfuj na Słońcu! Nasz ulubiony kosmiczny statek kosmiczny, Solar Dynamics Observatory (SDO), dostarczył jednoznacznych dowodów na klasyczne „fale surferów” w atmosferze Słońca. Wykrywanie tych fal pomoże nam zrozumieć, w jaki sposób energia porusza się w atmosferze słonecznej, znanej jako korona, a może nawet pomoże fizykom słonecznym w przewidywaniu zdarzeń takich jak Coronal Mass Ejections.
Podobnie jak fala surfingowa na Ziemi, słoneczny odpowiednik jest tworzony przez tę samą mechanikę płynów - w tym przypadku jest to zjawisko znane jako niestabilność Kelvina-Helmholtza. Ponieważ naukowcy wiedzą, w jaki sposób tego rodzaju fale rozpraszają energię w wodzie, mogą wykorzystać te informacje, aby lepiej zrozumieć koronę. To z kolei może pomóc w rozwiązaniu trwałej tajemnicy, dlaczego korona jest tysiące razy gorętsza niż pierwotnie oczekiwano.
„Jednym z największych pytań na temat korony słonecznej jest mechanizm grzewczy”, mówi fizyk słoneczny Leon Ofman z Goddard Space Flight Center NASA, Greenbelt, MD i Catholic University, Waszyngton. „Korona jest tysiąc razy gorętsza niż widoczna powierzchnia Słońca, ale to, co ją nagrzewa, nie jest dobrze rozumiane. Ludzie sugerują, że takie fale mogą powodować turbulencje, które powodują ogrzewanie, ale teraz mamy bezpośredni dowód na fale Kelvina-Helmholtza. ”
Chociaż fale te występują często w naturze tutaj na Ziemi, nikt nie widział ich na Słońcu. Ale to było przed SDO.
Ofman i koledzy zauważyli te fale na zdjęciach wykonanych 8 kwietnia 2010 r. Na niektórych z pierwszych zdjęć zarejestrowanych kamerą przez SDO, które zostały uruchomione w lutym ubiegłego roku i rozpoczęły rejestrowanie danych 24 marca 2010 r. Ofman i zespół opublikowali właśnie artykuł w Astrophysical Journal Letters.
Niestabilność Kelvina-Helmholtza występuje, gdy przepływają dwa płyny o różnej gęstości lub prędkości. W przypadku fal oceanicznych jest to gęsta woda i lżejsze powietrze. Gdy przepływają obok siebie, niewielkie fale można szybko przekształcić w gigantyczne fale kochane przez surferów. W przypadku atmosfery słonecznej, która jest wykonana z bardzo gorącego i naładowanego elektrycznie gazu zwanego plazmą, oba przepływy pochodzą z przestrzeni plazmy wybuchającej z powierzchni Słońca, gdy przechodzi ona przez plazmę, która nie wybucha. Różnica prędkości i gęstości przepływu na tej granicy powoduje niestabilność, która narasta w falach.
Na Słońcu oba płyny to plazmy - przestrzenie super gorących, naładowanych gazów - które oddziałują na siebie. Jeden wybucha z powierzchni i strzela obok drugiej plazmy, która się nie wybucha. Powstała turbulencja jest falą Kelvina-Helmholtza.
Wybuchająca plazma prawdopodobnie pochodzi z Coronal Mass Ejection, takiego jak zaobserwowano na początku tego tygodnia, gdzie Słońce gwałtownie wypycha ogromne ilości szybkich cząstek plazmy w przestrzeń kosmiczną. Zatem wiedza o tym, jak rozgrzewa się korona i jakie są warunki tuż przed powstaniem fal KH, może dać naukowcom możliwość przewidzenia następnego CME, co jest od dawna celem naukowców zajmujących się energią słoneczną.
Jednak ustalenie dokładnego mechanizmu podgrzewania korony prawdopodobnie zajmie fizyków słonecznych zajęcie przez dłuższy czas. Jednak zdolność SDO do robienia zdjęć całego Słońca co 12 sekund z tak dokładnymi szczegółami z pewnością dostarczy potrzebnych danych.
Źródło: NASA
Możesz śledzić redaktor naczelną czasopisma Space Magazine, Nancy Atkinson na Twitterze: @Nancy_A. Śledź Space Magazine, aby uzyskać najnowsze informacje o kosmosie i astronomii na Twitterze @universetoday i na Facebooku.
