science >> Wetenschap >  >> Astronomie

De zonnecorona verwarmen

Een coronaal lussysteem in de zon zoals gezien in het ultraviolet door de camera op het Solar Dynamics Observatory. De afbeelding beslaat ongeveer vijftigduizend mijl van het oppervlak van de zon. De Interface Region Imaging Spectrograaf. gemeten kortstondige ophelderingen in de lus waardoor astronomen voor het eerst het mogelijke belang van niet-thermische elektronen in de verwarming van niet-opvlammende maar actieve coronale gebieden van de zon konden identificeren. Krediet:Reale et al. 2019

De hete buitenste laag van de zon, de corona, heeft een temperatuur van meer dan een miljoen graden Kelvin, veel meer dan de oppervlaktetemperatuur van de zon die slechts ongeveer 5500 graden Kelvin is. Bovendien, de corona is zeer actief en stoot een wind van geladen deeltjes uit met een snelheid die gelijk is aan ongeveer een miljoenste van de massa van de maan per jaar. Sommige van deze deeltjes bombarderen de aarde, het produceren van poollicht en soms het verstoren van wereldwijde communicatie. Er zijn twee belangrijke, al lang, en gerelateerde vragen over de corona die astronomen proberen te beantwoorden:hoe wordt het verwarmd tot temperaturen die zoveel heter zijn dan het oppervlak? En hoe brengt de corona de wind voort?

De rol van impulsieve gebeurtenissen wordt beschouwd als de sleutel tot het ontrafelen van dit probleem. Fakkels zijn de meest prominente dergelijke gebeurtenissen, maar er wordt aangenomen dat het affakkelen ook terugloopt tot veel kleinere activiteitsniveaus - de zogenaamde nanoflares. De oorsprong en eigenschappen van de mechanismen voor het vrijgeven van energie in fakkels worden vaak verdoezeld door lokale verhittingseffecten, en instrumenten moeten een goede gevoeligheid hebben, snelle reactietijd, en wat geluk om nuttige gegevens over fakkels te vinden te midden van de complexe kokende ketel van activiteit, terwijl nanoflares zwak en ongrijpbaar zijn. Daarom wordt aangenomen dat gebeurtenissen op tussenliggende schaal belangrijke manieren bieden om de processen van energieafgifte te onderzoeken.

CfA-astronoom Paola Testa is lid van een team van astronomen dat zonnevlammen bestudeert met behulp van IRIS (de Interface Region Imaging Spectrograph), een instrument op het Solar Dynamics Observatory, een NASA-ruimtevaartuig voor kleine ontdekkingsreizigers dat in 2013 werd gelanceerd (de telescoop voor IRIS werd geleverd door SAO). Onlangs, IRIS observeerde tussentijdse affakkelingsgebeurtenissen die werden gedetecteerd door ophelderingen aan de voetpunten van coronale lussen en gekenmerkt door een hoge snelheid, opwaartse bewegingen veroorzaakt door impulsieve verwarming. IRIS heeft de ultraviolette lijn van sterk geïoniseerd silicium gemeten om zeer variabele activiteit te onthullen over tijdschalen van twintig tot zestig seconden. wat de aanwezigheid van magnetische lussen van activiteit impliceert.

De duidelijke overeenkomst tussen de opheldering die IRIS zag en deze coronale lussen zette de wetenschappers ertoe aan een systematische studie van de gebeurtenissen uit te voeren. De wetenschappers melden dat de gelokaliseerde ophelderingen die worden gevonden aan de basis van zeer hete coronale lussen inderdaad kunnen worden behandeld als systemen van op elkaar inwerkende lussen, en stellen dat de lusinteracties de karakteristieke hoge temperaturen en ander gedrag bepalen dat de productie van middelgrote fakkels markeert.