Een wetenschapper van Queen's University in Belfast heeft een internationaal team geleid tot de baanbrekende ontdekking waarom de magnetische golven van de zon sterker en groter worden als ze uit het oppervlak komen. die zou kunnen helpen bij het oplossen van het mysterie van hoe de corona van de zon zijn temperatuur van meerdere miljoenen graden handhaaft.

Gedurende meer dan 60 jaar hebben observaties van de zon aangetoond dat naarmate de magnetische golven het binnenste van de zon verlaten, ze sterker worden, maar tot nu toe is er geen solide waarnemingsbewijs gevonden waarom dit het geval was.

De hoge temperaturen van de corona zijn ook altijd een mysterie geweest. Meestal, hoe dichter we bij een warmtebron zijn, hoe warmer we ons voelen. Echter, dit is het tegenovergestelde van wat er op de zon lijkt te gebeuren - de buitenste lagen zijn warmer dan de warmtebron aan het oppervlak.

Wetenschappers hebben lange tijd geaccepteerd dat magnetische golven energie kanaliseren uit het enorme interne energiereservoir van de zon, die wordt aangedreven door kernfusie, tot in de buitenste regionen van zijn atmosfeer. Daarom, Het is voor onderzoekers van groot belang om te begrijpen hoe de golfbeweging wordt gegenereerd en verspreid over de zon.

Het team, die werd geleid door Queen's, inclusief 13 wetenschappers, verspreid over vijf landen en 11 onderzoeksinstituten, waaronder de Universiteit van Exeter; Northumbria-universiteit; het Europees Ruimteagentschap; Instituto de Astrofísica de Canarias, Spanje; Universiteit van Oslo, Noorwegen; de Italiaanse ruimtevaartorganisatie en de California State University Northridge, VS.

De experts vormden een consortium genaamd "Waves in the Lower Solar Atmosphere (WaLSA)" om het onderzoek uit te voeren en gebruikten geavanceerde observaties met hoge resolutie van de Dunn Solar Telescope van de National Science Foundation, New Mexico, om de golven te bestuderen.

Dr. David Jess van de School of Mathematics and Physics van Queen's leidde het team van experts. Hij legt uit:"Dit nieuwe begrip van golfbeweging kan wetenschappers helpen het ontbrekende stukje in de puzzel te ontdekken waarom de buitenste lagen van de zon heter zijn dan het oppervlak, ondanks dat het verder van de warmtebron verwijderd is.

"Door het licht van de zon te breken in zijn basiskleuren, we waren in staat om het gedrag van bepaalde elementen uit het periodiek systeem in zijn atmosfeer te onderzoeken, inclusief silicium (dicht bij het oppervlak van de zon gevormd), calcium en helium (gevormd in de chromosfeer waar de golfversterking het duidelijkst is).

"Door de variaties in de elementen konden de snelheden van het plasma van de zon worden blootgelegd. De tijdschalen waarop ze evolueren, werden gebenchmarkt, waarmee de golffrequenties van de zon konden worden geregistreerd. Dit is vergelijkbaar met hoe een complex muzikaal ensemble wordt gedeconstrueerd in basisnoten en frequenties door de muzikale score te visualiseren."

Het team gebruikte vervolgens supercomputers om de gegevens te analyseren door middel van simulaties. Ze ontdekten dat het golfversterkingsproces kan worden toegeschreven aan de vorming van een 'akoestische resonator, ' waar significante temperatuurveranderingen tussen het oppervlak van de zon en zijn buitenste corona grenzen creëren die gedeeltelijk reflecterend zijn en de golven insluiten, waardoor ze intenser kunnen worden en dramatisch in kracht kunnen groeien.

De experts ontdekten ook dat de dikte van de resonantieholte - de afstand tussen de significante temperatuurveranderingen - een van de belangrijkste factoren is die de kenmerken van de gedetecteerde golfbeweging bepalen.

Dr. Jess merkt op:"Het effect dat we tijdens het onderzoek hebben gevonden, is vergelijkbaar met hoe een akoestische gitaar het geluid verandert dat hij uitstraalt door de vorm van zijn holle lichaam. Als we aan deze analogie denken, kunnen we zien hoe de golven gevangen in de De zon kan groeien en veranderen als ze het oppervlak verlaten en naar de buitenste lagen en naar buiten gaan."

Dr. Ben Sneeuw, van de Universiteit van Exeter en co-auteur van de studie, zei:"Dit nieuwe onderzoek opent de deur naar een nieuw begrip van het mysterie rond de magnetische golven van de zon. Dit is een cruciale stap in de richting van het verklaren van het coronale verwarmingsprobleem - waarbij de temperatuur op een paar duizend kilometer van het oppervlak heter is dan de warmtebron zelf."

De bevindingen van het onderzoek zijn gepubliceerd in Natuurastronomie .