Wetenschappers van het NJIT's Center for Solar-Terrestrial Research geven enkele van de eerste gedetailleerde beelden van de mechanismen die zonnevlammen kunnen veroorzaken, kolossale ontladingen van magnetische energie in de corona van de zon die bekrachtigde deeltjes uitzenden die in staat zijn om binnen een uur de aardatmosfeer binnen te dringen en satellieten en elektronische communicatie op de grond te verstoren.

Recente beelden die zijn gemaakt door de 1,6-meter New Solar Telescope van de universiteit bij Big Bear Solar Observatory (BBSO) hebben de opkomst van kleinschalige magnetische velden in de benedenloop van de corona onthuld, waarvan de onderzoekers zeggen dat ze verband kunnen houden met het begin van een hoofdvlam. . De studie omvat ook de eerste wetenschappelijke bijdragen van NJIT's onlangs in gebruik genomen Extended Owens Valley Solar Array (EOVSA).

"Deze kleinere magnetische velden verschijnen als voorlopers van de uitbarsting door opnieuw met elkaar te verbinden - uit elkaar te vallen en nieuwe verbindingen te vormen - in een reeds gestresste magnetische omgeving. Dit vormt het toneel voor een grotere energieafgifte, " merkt Haimin Wang op, vooraanstaand hoogleraar natuurkunde aan het NJIT en de leidende auteur van een artikel dat deze week in het tijdschrift is gepubliceerd Natuurastronomie . De studie, gefinancierd door de National Science Foundation en NASA, werd uitgevoerd in samenwerking met collega's in Japan en China.

"Door onze metingen, we zijn in staat om de opkomst van fijne magnetische kanaalstructuren te zien voorafgaand aan de flare, die gemengde positieve en negatieve magnetische polariteiten bevatten, " Wang voegt toe. "We zien dan een sterke draaiing in de magnetische lijnen die instabiliteit in het systeem veroorzaakt en de uitbarsting kan veroorzaken."

Hoewel algemeen wordt aangenomen dat zonnevlammen worden aangedreven door wat bekend staat als vrije energie - energie opgeslagen in de corona die vrijkomt door magnetische velden te draaien - suggereren de auteurs dat de opbouw van coronale energie in de bovenste atmosfeer alleen mogelijk niet voldoende is om een ​​uitbarsting te veroorzaken. In hun studie van een langdurige uitbarsting op 22 juni, 2015, ze observeerden in ongekend detail de opkomst in de lagere atmosfeer van wat zij voorlopers noemen, of "pre-flare verhelderingen, " in verschillende golflengten.

Er zijn goed gedocumenteerde perioden waarin opflakkeringen vaker voorkomen dan normaal, maar het was tot dusver moeilijk om precies te bepalen wanneer en waar een bepaalde flare zou kunnen worden geïnitieerd. De recente studie van de BBSO van de magnetische evolutie van een zonnevlam, verbeterd door gelijktijdige microgolfobservaties van EOVSA, heeft de tijd en locatie van de magnetische herverbinding voorafgaand aan de flare kunnen vaststellen.

"Onze studie kan ons helpen om uitbarstingen nauwkeuriger te voorspellen, "zegt Wang.

Een co-auteur van het artikel, Kanya Kusano van de Universiteit van Nagoya, vergeleek de waarnemingen van BBSO met zijn numerieke simulatie van het activeringsproces van zonnevlammen.

"Ik ontdekte dat het waarnemingsresultaat heel goed overeenkomt met de simulatie, " merkt hij op. "Dit geeft duidelijk aan dat deze magnetische kanaalstructuren met gemengde polariteit typerend zijn voor het gestresste magnetische veld dat zonnevlammen veroorzaakt."