science >> Wetenschap >  >> Astronomie

Ruimtemissies bouwen een gedetailleerde kaart van het magnetische veld van de zon op

De chromosfeer van de zon. Krediet:NASA

Zonnefysici hebben de laatste tijd een velddag gehad. Verscheidene missies hebben ooit met meer aandacht naar de zon gestaard (probeer het alstublieft niet thuis). Van de Parker Solar Probe tot de Solar Orbiter, we verzamelen voortdurend meer en meer gegevens over onze stellaire buur. Maar het zijn niet alleen de missies van grote namen die nuttige gegevens kunnen verzamelen - soms maakt informatie van missies zo simpel als een klinkende raket het verschil.

Dat was het geval voor een groep wetenschappers die zich richtten op de chromosfeer van de zon, het deel van de atmosfeer van de zon tussen de fotosfeer en de corona dat een van de minst begrepen delen van de ster is. Nutsvoorzieningen, met gegevens verzameld van drie verschillende missies tegelijk, de mensheid heeft zijn eerste gelaagde beeld van hoe het magnetische veld van de zon werkt in deze onderontwikkelde zone.

Een goed begrepen feit van de chromosfeer is hoeveel het magnetische veldmodellen van de fotosfeer en corona heeft verpest. Het begrijpen van de magnetische velden van de zon is van cruciaal belang om "ruimteweer" meer in het algemeen te begrijpen, en hoe het de omstandigheden op aarde kan beïnvloeden. Wetenschappers hadden een redelijk begrip van hoe de magnetische velden werken in zowel de fotosfeer als de corona, maar het verbinden van de velden tussen de twee (d.w.z. door de chromosfeer) bleek moeilijk.

Modellen van hoe het magnetische veld in de chromosfeer werkte, vielen uit elkaar, frustrerende wetenschappers die lijnen probeerden te trekken tussen wat er in de fotosfeer gebeurde en wat ze in de corona konden waarnemen. Gelukkig, er waren veel nieuwe tools beschikbaar om het te bestuderen, waaronder drie missies die van bijzonder belang waren.

  • Grafische weergave van de verschillende lagen van de zon, inclusief de chromosfeer. Krediet:NASA's Goddard Space Flight Center

  • Afbeelding van de chromosfeer die werd genomen tijdens een totale zonsverduistering in 1999. Credit:Luc Viatour

De Chromospheric Layer Spectropolimeter 2 (CLASP2) was een van die, gehuisvest op een suborbitale raket en afgestemd op het rechtstreeks observeren van de chromosfeer. Het wetenschappelijke team, onder leiding van Ryohko Ishikawa van de National Astronomical Observatory of Japan, realiseerde zich dat ze gegevens van CLSP konden combineren met gegevens van twee andere satellieten, NASA's Interface Region Imaging Spectrograph (IRIS) en Hinode-satelliet van JAXA/NASA.

Door de waarnemingen van deze drie instrumenten te combineren, kon voor het eerst worden bekeken hoe het magnetische veld van de zon door de chromosfeer wordt veranderd. Hinode concentreerde zich op het lezen van de fotosfeer zelf, zodat de onderzoekers de uitkomst konden begrijpen van wat er in de chromosfeer gebeurde. Tegelijkertijd, SLUIT2, die werd gelanceerd op een sondeerraket vanaf de White Sands Air Force Base, beeldde drie verschillende hoogten in de chromosfeer af, en IRIS maakte er een back-up van voor kalibratiedoeleinden.

Een ander zonnefysica-experiment, de Parker Solar Probe. Krediet:Universe Today

Met die gegevens, het liet voor de eerste keer ooit zien hoe het magnetische veld van de zon door de chromosfeer beweegt, vier verschillende hoogtes, inclusief hoe de velden in de fotosfeer zijn gevormd. Zonnefysici waren opgetogen. Laurel Rachemeler, een voormalig NASA-projectwetenschapper voor CLSP2, zei, "Als we onze meetgrens naar de top van de chromosfeer zouden kunnen verhogen, zouden we zoveel meer kunnen begrijpen, ons helpen zoveel meer te voorspellen - het zou een enorme stap voorwaarts zijn in de zonnefysica."

De gecombineerde observatie-inspanning was in ieder geval een goede eerste stap in de richting van die enorme stap. Helaas, met de beperkte tijd die een klinkende raketmissie toelaat, het team was alleen in staat om gegevens te verzamelen over een klein stukje van de algehele chromosfeer. Dus technisch gezien het is gewoon een tweedimensionale (dwz verticale) plak van een vrij groot gebied. De volgende is een observatiemissie die daadwerkelijk een horizontaal deel van de chromosfeer meet en tegelijkertijd dezelfde verticale gegevens krijgt als de huidige missie. Met geluk, waarmee het team nog betere modellen kan bouwen van de krachtigste magnetische velden in het zonnestelsel, en hoe ze het leven hier op aarde beïnvloeden.