science >> Wetenschap >  >> Astronomie

Methode om de sporen van coronale massa-ejecties te bestuderen

Een samengesteld beeld van de coronale massa-ejectie via STEREO-A-instrumenten:EUVI-imager en coronagraaf COR2. Krediet:STEREO-A/EUVI + COR2

Wetenschappers van het Skolkovo Instituut voor Wetenschap en Technologie (skoltech), samen met collega's van de Karl-Franzens Universiteit van Graz en het Kanzelhoehe Observatorium (Oostenrijk), hebben een automatische methode ontwikkeld om coronale dimmings te detecteren, of sporen van coronale massa-ejecties door de zon; ze hebben ook bewezen dat dit betrouwbare indicatoren zijn voor de vroege diagnose van krachtige emissies van energie uit de atmosfeer van de zon die met grote snelheid naar de aarde reizen. De resultaten van het onderzoek zijn gepubliceerd in de Astrofysisch tijdschrift .

Coronale massa-ejecties behoren tot de meest opvallende manifestaties van zonneactiviteit. Enorme plasmawolken doorboord door magnetische lijnen worden met snelheden van 100 tot 3500 km/s uit de atmosfeer van de zon in de omringende ruimte uitgestoten. Als een stroom geladen deeltjes de aarde bereikt, aurora's en magnetische stormen ontstaan ​​in de atmosfeer. Dit kan leiden tot ernstige problemen bij de werking van elektrische apparatuur en signaalverlies, en ruimtevaartuigen en astronauten in een baan om de aarde worden het meest blootgesteld aan gevaar.

Coronale massa-ejecties vinden plaats in de atmosfeer van de zon, de zonnecorona, die erg schaars is en niet zo helder schijnt als de zonneschijf. Daarom, de evolutie van deze uitwerpselen kan alleen worden waargenomen met behulp van speciaal gereedschap - coronagrafen, die een kunstmatige zonsverduistering creëren door de felle zon te blokkeren met een donkere schijf. Op aarde gebaseerde coronagrafen bieden geen nauwkeurige resultaten vanwege de heldere gloed van de lucht. Daarom, ze zijn meestal geïnstalleerd op ruimtevaartuigen. Daten, er zijn maar twee coronagrafen in de ruimte, die aan boord van de STEREO-A- en SOHO-satellieten. Nieuwe missies worden pas over een paar jaar verwacht. Echter, coronagraaf-waarnemingen hebben een belangrijk nadeel:het blokkeren van de zonneschijf met verschillende stralen maakt het onmogelijk om de vroege evolutie van de ejectie te onderscheiden, maar alleen zijn vorm in een ontwikkeld stadium.

STEREO/EUVI, Coronale dimming en de bijbehorende coronale massa-ejectie. Krediet:Skolkovo Instituut voor Wetenschap en Technologie

Maar een oplossing voor dit probleem is het bestuderen van de coronale dimming direct op het oppervlak van de zon, in plaats van de coronale ejectie zelf. Door de zonnecorona in het ultraviolet te observeren, de hiaten in de intensiteit worden zichtbaar als donkere vlekken die samenhangen met het verlies van materiaal in de corona tijdens het uitwerpen van plasma. Door de unieke positie van de STEREO-A, STEREO-B- en SDO-satellieten, het is nu mogelijk om de grootte en helderheid van coronaal dimmen te vergelijken vanaf verschillende observatiepunten. De resultaten bevestigen het eerdere werk van de co-auteurs van de studie van de Universiteit van Graz, waar dezelfde dimmingen werden bestudeerd op de zonneschijf met behulp van SDO-satellietbeelden.

"We toonden aan dat door dimmings op de zon te observeren, het is mogelijk om de massa en snelheid van de coronale massa-ejectie in een vroeg stadium te schatten - belangrijke parameters die ons in staat stellen de omvang van de gebeurtenis en het tijdstip van de verwachte gevolgen op aarde te voorspellen. Dit is van groot toegepast belang voor de ontwikkeling van operationele ruimteweerdiensten, evenals voor toekomstige ruimtemissies naar het Lagrange-punt L5. Ruimtevaartuig zal zich in een baan om de aarde bevinden, altijd dezelfde positie behouden ten opzichte van de aarde. Dit maakt het mogelijk om sporen van coronale massa-ejecties direct op de zon te detecteren, evenals om de parameters van krachtige ejecties te voorspellen voordat ze vanaf de aarde worden gezien, " zegt Galina Chikunova, een afgestudeerde student aan het Skoltech Space Center en de eerste auteur van de studie.

"De mensheid betreedt een nieuw tijdperk in de verkenning van de ruimte, de creatie van nieuwe ruimtetechnologieën die geleidelijk in ons dagelijks leven doordringen. Momenteel, het is erg belangrijk om de aard van explosies op de zon te bestuderen om methoden te ontwikkelen voor vroege voorspellingen om onze samenleving en technologieën te beschermen tegen de gevaren van ruimteweer, om apparatuur in satellieten op tijd uit te schakelen, astronauten naar een beschermd gebied te verplaatsen, om satellietmanoeuvres te annuleren, vliegreizen door de poolgebieden en mogelijke navigatieproblemen melden, " zegt Tatjana Podladchikova, professor aan het Skoltech Space Center, en studeer co-auteur.