science >> Wetenschap >  >> Astronomie

HINODE legt recordbrekend magnetisch zonneveld vast

Momentopname van een zonnevlek waargenomen door het Hinode-ruimtevaartuig. (boven) Zichtbaar licht continuüm beeld. (onder) Magnetische veldsterktekaart. De kleur geeft de veldsterkte weer, van zwak (koele kleuren) tot sterk (warme kleuren). Rood geeft een locatie aan met een sterkte van meer dan 6, 000 gauss (600 mT). Krediet:NAOJ/JAXA

Astronomen van de National Astronomical Observatory of Japan (NAOJ) hebben met behulp van het HINODE-ruimtevaartuig het sterkste magnetische veld waargenomen dat ooit rechtstreeks op het oppervlak van de zon is gemeten. Analyseren van gegevens gedurende 5 dagen rond het verschijnen van dit recordbrekende magnetische veld, de astronomen bepaalden dat het werd gegenereerd als gevolg van gasuitstroom van de ene zonnevlek die tegen een andere zonnevlek duwde.

Magnetisme speelt een cruciale rol bij verschillende zonnefenomenen zoals fakkels, massale uitstoot, flux touwen, en coronale verwarming. Zonnevlekken zijn gebieden met geconcentreerde magnetische velden. Een zonnevlek bestaat meestal uit een ronde donkere kern (de umbra) met een verticaal magnetisch veld en radiaal langwerpige fijne draden (de penumbra) met een horizontaal veld. De halfschaduw herbergt een naar buiten stromende gasstroom langs de horizontale draden. De duisternis van de umbrae is over het algemeen gecorreleerd met de magnetische veldsterkte. Vandaar, het sterkste magnetische veld in elke zonnevlek bevindt zich in de meeste gevallen in de umbra.

Joten Okamoto (NAOJ Fellow) en Takashi Sakurai (emeritus hoogleraar van NAOJ) analyseerden gegevens die waren genomen door de Solar Optical Telescope aan boord van HINODE, toen ze de signatuur van sterk gemagnetiseerde ijzeratomen in een zonnevlek opmerkten. Verrassend genoeg gaven de gegevens een magnetische veldsterkte van 6 aan, 250 gaus. Dit is meer dan het dubbele van de 3, 000 gauss-veld gevonden rond de meeste zonnevlekken. Eerder, magnetische velden die zo sterk zijn op de zon waren alleen indirect afgeleid. Meer verrassend, het sterkste veld was niet in het donkere deel van de umbra, zoals zou worden verwacht, maar bevond zich eigenlijk op een helder gebied tussen twee umbrae.

HINODE volgde gedurende meerdere dagen continu dezelfde zonnevlek met een hoge ruimtelijke resolutie. Dit is onmogelijk voor telescopen op de grond, omdat de rotatie van de aarde ervoor zorgt dat de zon ondergaat en de nacht op de observatoria valt. Deze continue gegevens toonden aan dat het sterke veld zich altijd op de grens tussen het heldere gebied en de umbra bevond, en dat het horizontale gas in de richting van de magnetische velden stroomt over het heldere gebied dat naar beneden in de zon is gedraaid toen ze het sterke veldgebied bereikten. Dit geeft aan dat het heldere gebied met het sterke veld een halfschaduw is die behoort tot de zuidelijke umbra (S-pool). De horizontale gasstromen uit de zuidelijke umbra comprimeerden de velden nabij de andere umbra (N-pool) en verhoogden de veldsterkte tot meer dan 6, 000 gaus.

Okamoto legt uit, "De continue gegevens met hoge resolutie van HINODE stelden ons in staat om de zonnevlekken in detail te analyseren om de distributie en tijdsevolutie van het sterke magnetische veld en ook de omgeving te onderzoeken. Ten slotte, het oude mysterie van het vormingsmechanisme van een sterker veld buiten een umbra dan in de umbra, is opgelost."