Warum ist die Atmosphäre der Sonne So heiß?

Behind the Scenes Artikel wurde LiveScience in Zusammenarbeit mit der National Science Foundation zur Verfügung gestellt.

2006-Einführung des multinationalen Hinode Satelliten verändert das Bild der Sonne für Astrophysiker. Für zwei Astrophysiker angeboten insbesondere die daraus resultierenden Bilder eine Entdeckungsreise und den Nervenkitzel der ein lang gehegte solar Rätsel entwirren.

Die Erdatmosphäre kann ohne fremde Hilfe bodengebundenen Teleskopen, aber ungehindert von diesem Problem verdecken, das hochauflösende Teleskop fliegen auf Hinode erfasst Bilder der Sonne im unvergleichlichen Detail.

Es ist in diesen neuen Bildern, dass Scott McIntosh, Bart De Pontieu, Viggo Hansteen und Karel Schrijver die ersten verlockende Hinweise, die führte sie zu einer neuen Art gefunden von überlegt, warum die Sonnenkorona Millionen Grad heißer als die Sonnenoberfläche sichtbar.

"Unter den Regionen beobachtet von Hinode ist der solar Chromosphäre, das Gebiet zwischen der Oberfläche der Sonne – der Photosphäre – aus seiner erweiterten Atmosphäre, die Corona," erklärte McIntosh, Astrophysiker arbeiten bei der NSF-finanzierte National Center für atmosphärische Forschung hohe Höhe Observatorium.

Intuitiv, die Atmosphäre der Sonne sollte kälter mit Abstand von der Oberfläche der Sonne, sondern Realität passen nicht Vermutung. Mit Hinode Bildsprache, De Pontieu, entdeckt ein Wissenschaftler an Lockheed Martin Solar und Astrophysik-Labor, McIntosh und Kollegen im Hinode Bilder eine neue Art von Spicule.

"Classic"-Typ-ich Knochensplitter sind Jets des dichten Plasmas, das Schießen aus der Chromosphäre und mehr als oft nicht, auf dem gleichen Weg zurück, sagte McIntosh. Der "Typ-II" Knochensplitter, welche McIntosh und De Pontieu vor kurzem "Wurzelresten" genannt haben, sind heißer, kürzere gelebt und schneller bewegen als ihre Typ-ich Brüder.

"In den Hinode-Bildern," hinzugefügt, McIntosh, "die Wurzelresten erschien nach oben schießen und verschwinden, oft mit einer Geschwindigkeit von 100 Kilometern pro Sekunde bewegen." Diese Jets wahrscheinlich enthalten Plasma, das in der Temperatur von 10.000 auf mehrere Millionen Grad Celsius reicht, und haben eine Lebensdauer von nicht mehr als 10 bis 100 Sekunden. Während Astrophysiker, darunter NCAR Gründer, Walter Orr Roberts, lange studiert haben Typ-I-Schwammnadeln, es ist bekannt, dass das Material in ihnen typische koronale Temperaturen nicht erreicht – etwa 1 Million Grad – eine Verbindung zur koronalen Heizung. "

Aber es war nur während einer 2008 wissenschaftliche Sitzung über Hinode — wenn ein Kollege diskutiert sehen eine subtile mehr als 100 Kilometer pro zweite aufwärts Geschwindigkeitskomponente in einem koronalen Bereich mit einem starken Magnetfeld –, dass De Pontieu und McIntosh gegenseitig gefangen hat Auge, genau das gleiche denken: sahen sie möglicherweise Hinweise auf Wurzelresten koronalen Temperaturen?

Zusammen, suchten sie nach dem "idealen" Hinode, d. h. eine in der sie die Spalten von Plasma in die Korona aus der Chromosphäre ausgestoßen verfolgen konnten. Bei der Ermittlung der Daten, näherte sich jeweils die Aufgabe aus einer anderen Perspektive.

Vergleichen Sie ihre Ergebnisse, erkannten sie, dass die Standorte der Wurzelresten und die steigende Geschwindigkeit Unterschriften in der Korona gesehen die gleichen waren. Sie fanden auch, dass die Geschwindigkeiten der chromospherischen Jets und diejenigen der koronalen Ereignisse sehr gut aufeinander abgestimmt.

"Diese deutet darauf hin, dass Wurzelresten eine wichtige Rolle spielt bei der Bereitstellung und die heiße Masse der Sonnenkorona und Wind, erklären die Temperaturdifferenz zwischen Corona und Photosphäre, auffüllen", sagte McIntosh. "Unsere Berechnungen zeigen, dass Wurzelresten die Korona mit heißem Plasma füllen können, selbst wenn nur ein bis fünf Prozent der Wurzelresten koronale Temperaturen erreichen." {{video = "SP_100212_sun-Atmosphäre" Title = "Verständnis auf mysteriöse Weise heißen Atmosphäre der Sonne" Caption = "Bilder vom Hinode Satellit und NASA STEREO A Raumfahrzeug Plasma in die Sonne niedriger Atmosphäre und Nordpol Region zeigen. Wissenschaftler glauben, bestimmte Arten von Schwammnadeln (Jets von dichten Plasma) können helfen, erklären, warum die Atmosphäre der Sonne so heiß ist. Kredit: UCAR "}}

Nicht nur haben diese Arbeit Hansteen (von der Universität Oslo), McIntosh, De Pontieu und Schrijver (auch von Lockheed Martin Solar und die Astrophysik-Labor) den Nervenkitzel der Entdeckung und die Aufregung der Rückverfolgung ihrer Idee zu einem atemberaubenden Schluss, ihre Bemühungen hat unmittelbare Folgen für die Klimaforschung auf der Erde.

"Solar Prozesse verstehen fördert unser Wissen der Erde-Sonne-Interaktionen, Einblicke wie UV-Bestrahlung durch Sonnenstürme erzeugt der oberen Erdatmosphäre, stratosphärisches Ozon beeinflusst und – möglicherweise – globale Klimadynamik über kürzere oder längere Zeit Skalen," McIntosh erklärt.

Eine Mission, die vorab Verständnis von Wurzelresten hilft ist NASA Schnittstelle Region Imaging Spektrographen (IRIS, iris.lmsal.com), der Wissenschaftler, Bildung von Wurzelresten in hoher Auflösung zu untersuchen lässt. Ein Hinode Follow-up-Mission ist es auch im Frühjahr 2010 in den Werken und der Einführung des Solar Dynamics Observatory bieten alle 10 Sekunden eine zusätzliche Reihe von hochauflösenden koronalen Bildern, zur Verfügung.

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Anmerkung der Redaktion: Diese Forschung wurde unterstützt durch die National Science Foundation (NSF), die Bundesagentur für angeklagt Finanzierung von Grundlagenforschung und Ausbildung in allen Bereichen der Wissenschaft und Technik. Meinungen, Erkenntnisse und Schlussfolgerungen oder Empfehlungen ausgedrückt in diesem Material sind die des Autors und spiegeln nicht unbedingt die Ansichten von der National Science Foundation. Sehen den Blick hinter die Kulissen Archiv.