De câteva ori pe lună - uneori mai mult, uneori mai puțin - pe suprafața Soarelui, există o explozie care eliberează energie echivalentă cu explozia a un milion de bombe cu hidrogen. Dar, în ciuda acestei puteri incredibile, această eliberare de energie colosală nu poate explica cum materialul aruncat de explozie accelerează aproape la viteza luminii. Este ca și cum "Ferrari" conducea motorul de la mașina de golf. În noul studiu, oamenii de știință au privit mai întâi "sub capota" emisiilor solare, în special prin îngrijirea procesului fizic care accelerează particulele ultra-rapide.
Exploziile în Soare
În prezent, 18 misiuni spațiale ale NASA sunt dedicate studierii celei mai apropiate stele și influenței sale asupra sistemului solar. Unii dintre acești sateliți se uită aproape continuu la Soare, oferind un flux continuu de imagini ale suprafeței rotative a Soarelui, 24 de ore pe zi, 7 zile pe săptămână.
Când apare o erupție solară, acești sateliți văd uneori lumini strălucitoare incredibil de strălucitoare - se numesc rachete solare. Uneori erupțiile aruncă și un nor de gaze (plasmă) extrem de fierbinți și încărcate electric în spațiu. Aceasta se numește ejecție de masă coronară sau CME.
Explozia solară eliberează energie echivalentă cu "milioane de bombe cu hidrogen de 100 megatoni", potrivit NASA, unde o sută de megaton este egală cu o sută de milioane de tone de TNT.
Deși acest lucru pare cu siguranță impresionant, este greu să-ți imaginezi ceva de genul ăsta. Cea mai bună modalitate de a înțelege natura colosală a unor astfel de evenimente este studierea imaginilor NASA, care captează CME masive specifice. De exemplu, dacă plasați Pământul (pe o scară) de lângă panglica strălucitoare, planeta va arăta ca o margaretă împotriva fondului de flăcări.
În mod obișnuit, CME se mișcă la o viteză de aproximativ 1,6 milioane de kilometri pe oră. Dar istoria a capturat una dintre cele mai puternice CME-uri energetice, care s-au mutat la o viteză de 11,2 milioane km / h, spune Alex Young, astrofizicianul solar din Goddard. Cu toate acestea, aceste particule, care se nasc in timpul eruptiei pe Soare, oamenii de stiinta numesc "lent", spune Young.
Particulele "rapide", denumite în mod obișnuit particule de energie solară (care nu fac parte din CME), ajung aproape la viteza luminii - 1.079 miliarde km / h. Acest lucru este de 100 de ori mai rapid decât particulele CME.
Dar chiar și puterea unui flare solare nu este suficientă pentru a explica o astfel de explozie de energie, spune Young. Cum se deplasează aceste particule atât de repede?
Șocant de repede
Atunci când un avion depășește bariera sonoră - depășește fizic undele de sunet care înaintează - creează un val de șoc și o boom de sunet asurzitor. Acest boom indică faptul că undele de șoc sunt o sursă de energie.
În erupțiile solare, este demn de remarcat faptul că, spre deosebire de majoritatea exploziilor de pe Pământ, acestea nu se bazează pe chimie. Aceste bombe solare explodează prin eliberarea rapidă a energiei magnetice. Aceeași forță care fixează magnetul la frigider sau face ca acul busolei să se îndrepte spre nord.
Erupțiile solare care creează rachete solare și CME apar atunci când una dintre liniile câmpului magnetic solar este întreruptă și se reîntoarce rapid aproape de suprafață. În timpul exploziei, plasmă este expulzat în spațiu, dar, altfel, tinde spre suprafață la o viteză incredibilă, în cazul în care se ciocneste cu alte bucle ale câmpului magnetic - ca o cascadă care se încadrează pe suprafața unui iaz. În momentul coliziunii, limita undei de șoc generează o plasmă încărcată electric.
Particulele încărcate care depășesc limita undei de șoc pot ridica energia undelor de șoc și pot accelera mai repede. Deci, lucrările de accelerare ", a declarat Bin Space.com pentru.
În al doilea rând, telescopul poate face 40.000 de imagini pe secundă. El face acest lucru prin captarea simultană a mii de frecvențe radio. Apoi, aceste frecvențe sunt împărțite în "imagini" separate. După cum a spus Chen, pentru a vedea cum funcționează valul de șoc în acțiune, a luat o fotografie care trebuie colectată în 20 de minute.
"După cum ați înțeles, a fost nevoie de milioane și milioane de imagini pentru a extrage informații", spune el. "Această oportunitate a fost oferită de VLA actualizat."
Chen observă, de asemenea, că noile concluzii nu înseamnă deloc că încetinirea valului de șoc este responsabilă pentru accelerarea particulelor în toate erupțiile solare. Împreună cu colegii săi, el va efectua alte observații pentru a afla dacă această explicație este potrivită pentru toate evenimentele.
Explicația cu limita undei de șoc a fost o parte a teoriei "standard" a rachetelor solare de mulți ani, dar au fost necesare mai multe observații "convingătoare" pentru ao confirma. Acest lucru este confirmat de Edward De Luca, un astrofizician senior la Observatorul Astrofizic Smithsonian. De Luca lucrează în același departament ca și Chen, dar nu a participat la noul studiu.
"Noul rezultat arată că suntem pe drumul cel bun cu un model standard de rachete solare", spune De Luca.
Căutați particule puternice
Toți acești sateliți NASA care studiază soarele nu creează doar imagini fascinante, ci ajută la protejarea Pământului. Izbucnirile solare și ejecțiile masei coronale reprezintă un pericol pentru planeta noastră. Particulele pe care le aruncă pot deteriora sateliții și panourile solare și reprezintă o amenințare serioasă pentru astronauții care se angajează în activități extra-maritime în afara Stației Spațiale Internaționale pe Lună sau pe Marte.
De asemenea, pot deteriora grila electrică de pe Pământ. În 1989, CME a cauzat o întrerupere în întreaga Quebec în Canada.
Particulele super-rapide reprezintă o preocupare deosebită, deoarece vitezele lor ridicate înseamnă că pot penetra mai multe straturi de material, spre deosebire de omologii lor "lenți". Când astfel de particule penetrează electronica, ele pot declanșa un "bit-flip", ceea ce nu numai că dăunează echipamentului, ci și modifică funcționarea acestuia.
"Dacă un mic flip atinge o comandă de calculator care spune de obicei că" face poze ale Soarelui "și în schimb spune" gateway-uri deschise ", va fi rău", spune Young. "Prin urmare, adesea, dacă un eveniment major care implică particule ajunge, operatorii de nave spațiale le plasează într-un regim sigur".
React repede. Lumina poate călători de la Soare la Pământ în 8 minute, astfel încât particulele de energie solară pot ajunge la sateliți pe orbită în 10-20 de minute. Descărcarea coronară lasă mai mult timp, dar un răspuns lent poate duce la consecințe grave.
Din acest motiv, oamenii de știință încearcă să prezică mai bine când vor exista erupții solare și CME și cât de intense vor fi ele.
De Luca spune că o nouă înțelegere a limitei undei de șoc este puțin probabil să fie utilă pentru prognozarea pe termen scurt. Dar pentru următoarea generație de tehnologii pentru a prezice vremea însorită - destul.
Un nou studiu a explicat comportamentul particulelor solare puternice, Ilya Hel
Trimiteți-le prietenilor: