Вселенная сегодня


Новости космоса и астрономии



Всемирное координированное время (UTC): Понедельник, 18.12.2017, 04:06

Вселенная Сегодня » 2012 » Февраль » 1 » "Холодный" газ может быть в основании солнечных пятен

01.02.2012
"Холодный" газ может быть в основании солнечных пятен
Автор: Tammy Plotner



В течение начальной стадии появления солнечного пятна и охлаждения, формирование H2 может вызвать временное усиление "побега" магнитного поля. Магнитное поле предотвращает течение энергии изнутри солнца наружу, и солнечное пятно охлаждается, поскольку энергия блистает в космос. Они формируют молекулы водорода, которые занимают половину объема атомов, таким образом понижая давление и концентрируя магнитное поле, и так далее. (Адаптировано Джигли, 2011 год; фотография солнечного пятна Ф. Воегера и других)

Хотя возрастом более 40 лет, солнечный телескоп Dunn Solar Telescope в Санспоте, Нью Мексико, не собирается искать досрочный выход на пенсию. Напротив, он был оборудован новым инфракрасным спектрополяриметром Facility Infrared Spectropolarimeter (FIRS) и уже делает новости по своим солнечным находкам. FIRS обеспечивает одновременное спектральное покрытие в видимом свете и инфракрасных длинах волн через использование уникального двойного спектрографа. Используя адаптивную оптику, чтобы преодолеть атмосферные условия "наблюдения", команда взяла на себя семь активных регионов на Солнце - одни в 2001 году и шесть в течение декабря 2010 года по декабрь 2011 года - поскольку Солнечный Цикл 23 исчез. Полный образец солнечного пятна имеет 56 наблюдений 23 различных активных регионов... и показал, что водород может действовать как тип устройства разложения энергии, который помогает Солнцу получать магнитный захват его пятен.

"Мы думаем, молекулярный водород играет важную роль в формировании и эволюции солнечных пятен", сказала доктор Сара Джигли, недавний выпускник Университета Гаваев в Маноа, чье докторское исследование сформировало ключевой элемент новых находок. Она провела исследование с докторами Хаошенг Лин, тоже из Университета Гаваев в Маноа, и Хан Уйтенброек из Национальной Солнечной Обсерватории в Санспоте, Нью-Мексико. Джигли теперь постдокторальный исследователь в солнечной группе в Государственном Университете Монтаны. Их работа опубликована 1 февраля 2012 года в выпуске The Astrophysical Journal.

Вы не должны быть солнечным физиком, чтобы знать о 11-ти летнем цикле Солнца, или понимать, как солнечные пятна - более холодные области сильного магнетизма. Верьте или нет, даже профессионалы не вполне уверены, как работают все эти механизмы... особенно те, которые вызывают формирование областей, что задерживают нормальные конвективные передвижения. Из этого мы узнали, что внутренняя температура пятна имеет корреляцию с силой его магнитного поля - с отчетливым повышением, когда температура охлаждается. "Этот результат озадачивает", написала Джигли и ее коллеги. Это подразумевает какой-то неоткрытый механизм внутри пятна.


Регион солнечного пятна NOAA 11131 (6 декабря 2010 года) был самым сильным пятном, измеренным в этом исследовании, но далеким от самого крупного пятна, которое Солнце может производить. Два нижних изображения показывают силу магнитного поля (С) и контраст между внутренней частью пятна и окружающей фотосферой (D). Первый граф (А) показывает, как ОН начинает появляться в полутени и продолжает расти, поскольку сила магнитного поля растет. Потому что ОН формируется в более низких температурах, чем Н2, его присутствие подразумевает количество молекул водорода, которые могли бы существовать (В). (Адаптировано Джигли и другими, 2012 год)

Одна теория - что атомы водорода, объединяющиеся в молекулы водорода, могут быть ответственными. Как для нашего Солнца, большая часть водорода - ионизированные атомы, потому что средняя температура поверхности оценивается в 5780 кельвинов (9944 градуса Фаренгейта). Тем не менее, с тех пор как Солнце считается "холодной звездой", исследователи обнаружили признаки молекул из тяжелых элементов в солнечном спектре - в том числе удивительные пары воды. Эти типы находок могут доказывать, что теневые регионы могли бы позволять молекулам водорода объединяться в поверхностные слои - прогноз 5%, сделанный в конце профессором Пер Е. Малтби и коллегами в Университете Осло. Этот вид сдвига мог бы вызывать резкие динамичные изменения, где затрагивается давление газа.

"Формирование большой доли молекул может иметь важное воздействие на термодинамические свойства солнечной атмосферы и физики солнечных пятен", написала Джигли.

При прямых измерениях за пределами наших возможностей, команда тогда измерила заместителя - гидроксильный радикал, составленный из одного атома водорода и одного атома кислорода (ОН). Согласно национальной Солнечной Обсерватории, "ОН отделяется (разрывается на атомы) на немного меньших температурах, чем Н2, означая, что Н2 может также формироваться в регионах, где существует ОН. По стечению обстоятельств, одна из этих инфракрасных спектральных линий 1562,2 нм, почти такая же как линия  в 1565 нм железа, используемого для измерения магнетизма в солнечном пятне и одна из линий FIRS, предназначенных для наблюдения."


Спектральные линии - уникальные "отпечатки в свете", которые производят все атомы и молекулы. В присутствии магнитного поля в горячем газе, некоторые линии делятся, выдавая присутствие  и силу магнитных полей. Каждая линия соответствует электронам, подающим энергию в дискретных количествах, или квантах, как свет. Наложение магнитного поля на атом заставляет электроны производить многократные линии вместе одной. Спред этих линий - прямое измерение силы магнитного поля, и он сильнее в красном и затем инфракрасном спектре. Это изображение показывает спектр солнечного пятна, снятого FIRS, с линиями в центре в 630,2 нм (слева) и 1564ю8 нм (справа). Отметьте расширяющуюся область в цветных эллипсах, указывающую на линии, делящиеся внутри пятна, и как расширение больше в более длинных длинах волн. Контраст регулируется для улучшения видимости во вставках.

Объединяя старые и новые данные, команда измерила магнитные поля от края до края солнечных пятен, и напряженность ОН внутри солнечных пятен, оценивая концентрации Н2. "Мы нашли доказательство того, что существенные количества молекул водорода формируются в солнечных пятнах, которые способны поддерживать магнитные поля сильнее, чем 2500 Гаусс", прокомментировала Джигли. Она также сказала, что его присутствие приводит к временному усилению "побега" магнитного поля.

Как для анатомии солнечного пятна, магнитный поток вскипает из внутренней части Солнца и замедляет поверхностную конвекцию - которая в свою очередь останавливает более холодный газ, который излучает свое тепло в космос. Оттуда, создается молекулярный водород, уменьшая объем. Потому что он более прозрачный, чем его атомный коллега, он также излучается в космос, позволяя газу охлаждаться даже больше. В этот момент, горячий газ, заправляемый потоком, сжимает более холодный регион и усиливает магнитное поле. "В конечном счете оно выравнивается, частично от энергии, излучаемой от окружающего газа. Иначе, солнечное пятно росло бы без ограничений. Поскольку магнитное поле слабеет, молекулы Н2 и ОН нагреваются и разделяются обратно на атомы, сжимая оставшиеся холодные регионы и сдерживая пятно от разрушения."

Теперь команда признает, что дополнительное компьютерное моделирование требуется для утверждения их наблюдений, и что большая часть активных регионов пока были спокойными. Они надеются, что Солнечный Цикл 24 даст им больше топлива, чтобы быть "холодными"...

Читайте также статью про освоение космоса Канадой.


Название прочитанной вами статьи ""Холодный" газ может быть в основании солнечных пятен".

Похожие статьи:
Категория: Астрономические открытия | Просмотров: 2307 | Теги: солнце, солнечные пятна | Рейтинг: 0.0/0
Читайте также:
Всего комментариев: 0
Добавлять комментарии могут только зарегистрированные пользователи.
[ Регистрация | Вход ]