Nowa teoria mechanizmów odpowiedzialnych za plamy i rozbłyski na Słońcu

Nowa teoria mechanizmów odpowiedzialnych za plamy i rozbłyski na Słońcu

24.02.2009

Słońce dostarcza Ziemi światło i ciepło, z których korzystamy na co dzień. Jednak co jakiś czas nasza gwiazda wyrzuca z siebie nadmiarową porcję energii, która może zagrażać satelitom na orbicie, pasażerom samolotów a nawet powodować uszkodzenia urządzeń na powierzchni Ziemi. Prof. David Alexander, kierujący zespołem Rice Solar Group, próbuje zrozumieć dlaczego od czasu do czasu nasze Słońce zaczyna się tak zachowywać z nadzieją, że pewnego dnia będziemy umieli prognozować jego zachowanie.

w koronie słonecznej ciśnienie plazmy jest tak niskie, że to polemagnetyczne zaczyna dominować i to w polu zawiera się energia. Podczaswzajemnych oddziaływań pól koronalnych ich energia może być wyzwalana -czasem powoli, ogrzewając koronę do milionów stopni; czasem gwałtownie- katastroficznie – prowadząc do powstania flar i koronalnych wyrzutówmaterii

Prof. David Alexander

Prof. Alexander wraz z astronomem Uniwersytetu Rice Lirong Tian zbadali struktorę plam słonecznych oraz to, jaki ma ona wpływ na wyrzuty koronalne (CME – Coronal Mass Ejections) – wyniki badań zostaną opublikowane w magazynie The Astrophysical Journal.

CME to ogromne erupcje dużych fragmentów słonecznej atmosfery wyrzucane w przestrzeń przez złożone pętle słonecznego pola magnetycznego, które przypominają nieco sploty potwora z Loch Ness. Jak wyjaśnia prof. Alexander, który – nomen omen – jest szkotem, pola te powstają głęboko wewnątrz Słońca w przypominających zabawkową sprężynę magnetycznych tubach. Pola te powstają 200 000 km w głębi w strefie przejściowej pomiędzy promienistym wnętrzem a konwekcyjną strefą zewnętrzną.

„Wnętrze obraca się jak sztywna kula, podczas gdy strefa konwekcyjna wiruje różnicowo – w okolicach równika szybciej niż na biegunach „- mówi Alexander. -” Ta różnica w rotacji powoduje powstanie warstwy poślizgu i sądzimy, że właśnie tam powstaje pole magnetyczne.”

Podobne do zabawkowej sprężyny pole wznosi się w stronę powierzchni Słońca przedzierając się przez wzburzoną plazmę w jego wnętrzu. Oddziaływanie plazmy powoduje, że struktura jej podlega przemianom – jej zwoje po stronie bliższej powierzchni zacieśniają się, podczas gdy te bardziej oddalone ulegają rozluźnieniu. Pole to wydostaje się na powierzchnię po trzech, czterech tygodniach wytwarzając coś, co naukowcy nazywają dwubiegunowym obszarem aktywnym – czyli dwóch plam słonecznych, połączonych zwiniętym polem magnetycznym.

Na Słońcu siły Coriolisa mogą skręcić i rozciągnąć wydobywającą się tubę magnetyczną doprowadzając do zakłócenia równowagi. „W efekcie uzyskujemy asymetryczną tubę, w której słabiej zwinięty koniec może zacząć się rozrywać.”

Alexander i Tian sądzą, że silniej zwinięty przedni (w stosunku do kierunku obrotu Słońca) koniec tuby lepiej przeciwstawia się oddziaływaniu plazmy we wnętrzu turbulentnej strefy konwekcyjnej co wyjaśnia dlaczego przednie plamy słoneczne zazwyczaj są kompaktowe i zwarte, podczas gdy tylne są podzielone na części i rozproszone na większej powierzchni.

„We wnętrzu Słońca dominuje plazma a pole magnetyczne jest na jej łasce i może zostać rozdarte przez intensywnie przemieszczającą się plazmę „- mówi Alexander. -” Jednak w koronie słonecznej ciśnienie plazmy jest tak niskie, że to pole magnetyczne zaczyna dominować i to w polu zawiera się energia. Podczas wzajemnych oddziaływań pól koronalnych ich energia może być wyzwalana – czasem powoli, ogrzewając koronę do milionów stopni; czasem gwałtownie – katastroficznie – prowadząc do powstania flar i koronalnych wyrzutów materii.”

Gwałtowne uwolnienie energii wyrzuca plazmę, a co ważniejsze, intensywny strumień promieniowania elektromagnetycznego, które zagraża astronautom i niszczy satelity oraz naziemne sieci energetyczne. Podczas gdy plazmie dotarcie do Ziemi może zając kilka dni, promieniowaniu zajmuje około 20 minut. Dlatego tak ważne jest wypracowanie mechanizmów prognozowania aktywności Słońca.

Źródło:

Written by admin

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *