science >> Wetenschap >  >> Astronomie

NASA's IRIS ziet nanojets:schijnend licht op verwarming van de zonnecorona

Röntgenstralen stromen van de zon in deze afbeelding met waarnemingen van NASA's Nuclear Spectroscopic Telescope Array, of NuSTAR, overlay op een foto gemaakt door NASA's Solar Dynamics Observatory (SDO). Krediet:NASA

In een artikel dat vandaag is gepubliceerd in Natuurastronomie , onderzoekers rapporteren de allereerste duidelijke beelden van nanojets - heldere dunne lichten die loodrecht op de magnetische structuren in de zonneatmosfeer reizen, de corona genoemd – in een proces dat het bestaan ​​van een van de potentiële coronale verwarmingskandidaten onthult:nanoflares.

Om te begrijpen waarom de atmosfeer van de zon zoveel heter is dan het oppervlak, en om te helpen onderscheid te maken tussen een groot aantal theorieën over de oorzaak van deze verwarming, onderzoekers wenden zich tot NASA's Interface Region Imaging Spectrograph (IRIS) -missie. IRIS werd nauwkeurig afgesteld met een hoge resolutie-imager om in te zoomen op specifieke, moeilijk te zien gebeurtenissen op de zon.

Nanoflares zijn kleine explosies op de zon, maar ze zijn moeilijk te herkennen. Ze zijn erg snel en klein, wat betekent dat ze moeilijk te onderscheiden zijn tegen het heldere oppervlak van de zon. Op 3 april, 2014, tijdens wat bekend staat als een coronale regengebeurtenis wanneer stromen gekoeld plasma van de corona naar het oppervlak van de zon vallen en er bijna uitzien als een enorme waterval, onderzoekers merkten heldere stralen op aan het einde van het evenement. Deze veelbetekenende flitsen zijn nanojets - verwarmd plasma dat zo snel reist dat ze op afbeeldingen verschijnen als heldere dunne lijnen die te zien zijn in de magnetische lussen op de zon. Nanojets worden beschouwd als een "rokend pistool, " belangrijk bewijs van de aanwezigheid van nanoflares. Elke nanojet wordt verondersteld te worden geïnitieerd door een proces dat bekend staat als magnetische herverbinding, waarbij gedraaide magnetische velden explosief opnieuw worden uitgelijnd. Een herverbinding kan een andere herverbinding veroorzaken, het creëren van een lawine van nanojets in de corona van de zon, een proces dat de energie zou kunnen creëren die de corona verwarmt. In de bovenstaande visualisatie het Solar Dynamic Observatory geeft ons een volledig beeld van de zon voordat we inzoomen op IRIS's close-up van de nanojets, die kort oplichten in de magnetische lussen.

Om te begrijpen waarom de atmosfeer van de zon zoveel heter is dan het oppervlak, en om te helpen onderscheid te maken tussen een groot aantal theorieën over de oorzaak van deze verwarming, onderzoekers wenden zich tot NASA's Interface Region Imaging Spectrograph (IRIS) -missie. IRIS werd nauwkeurig afgesteld met een hoge resolutie-imager om in te zoomen op specifieke, moeilijk te zien gebeurtenissen op de zon. Krediet:NASA's Goddard Space Flight Center/Scientific Visualization Studio

IRIS verzamelt zijn hoge resolutiebeelden door zich op een klein deel van de zon tegelijk te concentreren. Het observeren van specifieke gebeurtenissen is dus een combinatie van goed gefundeerd giswerk en op het juiste moment naar de juiste plaats kijken. Toen de nanojets werden geïdentificeerd tegen de achtergrond van de coronale regen, onderzoekers gecoördineerd met NASA's Solar Dynamics Observatory (SDO) en het Hinode-observatorium, een partnerschap tussen het Japan Aerospace Exploration Agency, ESA (European Space Agency), en NASA om een ​​volledig beeld van de zon te krijgen, en bevestig of ze nanojets detecteerden, en hun effecten op de corona beoordelen.

De onderzoekers combineerden de vele waarnemingen met geavanceerde simulaties om de gebeurtenissen die ze op de zon zagen na te bootsen. De modellen toonden aan dat de nanojets een veelbetekenend kenmerk waren van magnetische herverbinding en nanoflares, bijdragen aan coronale verwarming in de simulaties. Er zal meer onderzoek moeten worden gedaan om de frequentie van nanojets en nanoflares over de hele zon vast te stellen, en hoeveel energie ze bijdragen aan het verwarmen van de zonnecorona. Vooruit gaan, missies zoals Solar Orbiter en Parker Solar Probe kunnen meer details geven over de processen die de zonnecorona verwarmen.