Een internationaal team van zonnefysici, waaronder academici van Northumbria University, in Newcastle upon Tyne, heeft onlangs het wereldwijde magnetische veld van de buitenste laag van de atmosfeer van de zon gemeten, de zonnecorona, Voor de eerste keer.

Het team, waaronder onderzoekers van de Universiteit van Peking, China en Nationaal Centrum voor Atmosferisch Onderzoek (NCAR), ONS., gebruikte waarnemingen van de Coronal Multi-channel Polarimeter (CoMP), een instrument dat metingen kan leveren van infraroodstraling afkomstig van de atmosfeer van de zon. Hun onderzoek is zojuist gepubliceerd in het tijdschrift Wetenschap .

De zon is een gemagnetiseerde ster, en het magnetische veld ervan speelt een cruciale rol bij het vormgeven van de zonneatmosfeer. Het magnetische veld bepaalt veel aspecten van het gedrag van de zon, leidend tot een 11-jarige zonnecyclus, spectaculaire zonne-uitbarstingen, en de verwarming van het hete gas (plasma) in de zonnecorona tot miljoenen graden Celsius.

Het magnetische veld loopt door de verschillende lagen van de atmosfeer van de zon, wat betekent dat informatie over het magnetische veld van de hele atmosfeer nodig is om het samenspel tussen het zonneplasma en het magnetische veld te begrijpen.

Echter, tot nu toe, routinematige metingen van het magnetische veld van de zon zijn alleen uitgevoerd aan het oppervlak van onze ster (het gebied van de zon dat bekend staat als de fotosfeer).

Hoewel er meer dan 100 jaar zijn verstreken sinds de eerste meting van het magnetische veld van de zon, we hebben nog steeds geen precieze kennis van het magnetische veld in de bovenste zonneatmosfeer, vooral de corona.

Meer dan 20 jaar geleden, een techniek genaamd magnetoseismologie werd naar voren gebracht als een manier om het magnetische veld in de corona te meten. Deze methode maakt gebruik van magnetische golven, bekend als Alfvén-golven, waarvan wordt waargenomen dat ze langs de magnetische velden reizen.

belangrijk, de snelheid waarmee de golven reizen hangt af van de sterkte van het magnetische veld, wat betekent dat door te kunnen meten hoe snel ze reizen, een schatting van het magnetische veld kan worden gemaakt.

Dr. Richard Morton, een UKRI Future Leader Fellow werkzaam aan de Northumbria University, is een wereldexpert in de observatie en analyse van golven in de corona van de zon en maakte deel uit van het team dat deze opwindende resultaten opleverde.

Dr. Morton is een langdurig gebruiker van het CoMP-instrument en pleitbezorger van het gebruik van dergelijke metingen om het magnetische veld van de zon te bestuderen. Zoals hij uitlegt:"De gegevens die zijn verzameld van CoMP laten zien dat de corona van de zon vol zit met deze Alfvén-golven en ons het best beschikbare beeld ervan geeft."

Het huidige onderzoek is gebaseerd op het eerdere werk van Dr. Morton, die de mogelijkheid aantoonde dat de magnetische golven als een hulpmiddel zouden kunnen worden gebruikt (Morton et al., Natuurcommunicatie 2015, Lang et al., Astronomie &Astrofysica, 2017).

"Ik denk dat dit een prachtige demonstratie is van hoe we de Alfvén-golven kunnen gebruiken om de eigenschappen van de zon te onderzoeken, " Dr. Morton voegde toe, opmerken dat, "het proces is vergelijkbaar met hoe seismologen aardbevingen gebruiken om erachter te komen hoe het binnenste van de aarde eruit ziet."

Dit is de eerste keer dat een globale kaart van het coronale magnetische veld is verkregen door middel van werkelijke coronale waarnemingen, daarmee een sprong voorwaarts in de richting van het oplossen van het probleem van coronale magnetische veldmetingen.

In principe, met deze techniek, wereldwijde coronale magnetische veldkaarten kunnen nu routinematig worden verkregen, het ontbrekende deel van de metingen van het globale magnetisme van de zon invullen. Samen met gelijktijdig gemeten magnetische veldmetingen vanaf het oppervlak van de zon, deze synoptische coronale magnetogrammen zullen cruciale informatie verschaffen om het begrip te vergroten van hoe het magnetische veld de verschillende lagen van de atmosfeer van de zon koppelt, evenals de fysieke mechanismen die verantwoordelijk zijn voor zonne-uitbarstingen en zonnecyclus.