Imagine SOHO a Soarelui care arată câmpuri magnetice (linii galbene) și vântul solar (săgeți roșii). Credit imagine: NASA / ESA. Faceți clic pentru a mări.
Un strat adânc în atmosfera solară poate fi utilizat pentru a estima viteza vântului solar, un flux de gaz electrificat care suflă constant de la Soare. Estimarea vitezei vântului solar va îmbunătăți prognozele meteorologice spațiale, ceea ce va ajuta explorarea umană a planetelor.
Vântul solar curge din atmosfera caldă, subțire și exterioară a Soarelui, „corona”. Cercetătorii au fost surprinși să descopere că structura atmosferei mai reci și mai dense, a Soarelui, numită cromosferă, ar putea fi utilizată pentru a estima viteza vântului solar.
Acest lucru a fost neașteptat, deoarece vântul solar este un fenomen al coronei, iar cromosfera este atât de adâncă - este stratul chiar deasupra suprafeței vizibile a Soarelui. „Este ca și cum ar fi descoperit că sursa râului Nil se află la alte 500 de mile spre interior”, a spus dr. Scott McIntosh de la Southwest Research Institute, Boulder, Colo., Autorul principal al unei lucrări despre această cercetare publicată pe 10 mai în Jurnalul Astrofizic.
Noua lucrare promite să crească precizia prognozelor de radiații spațiale. Soarele lansează ocazional explozii de miliarde de tone de gaz electrificat, numite ejectii coronale de masă (CME), în spațiu la milioane de mile (kilometri) pe oră. Dacă un CME rapid ploaie prin vânt solar lent, se crește un șoc în fața CME care accelerează particulele de vânt solar încărcate electric. Aceste particule rapide pot perturba sateliții și sunt periculoși pentru astronauții neprotejați.
"La fel cum cunoașterea mai multor detalii despre atmosferă ajută la prezicerea intensității unui uragan, cunoașterea vitezei vântului solar ajută la determinarea intensității furtunilor de radiații spațiale din CMEs", a declarat co-autorul Dr. Robert Leamon de la L-3 Servicii guvernamentale la Centrul de zbor spațial Goddard al NASA, Greenbelt, Md.
La fel ca vântul pe Pământ, vântul solar este rafinat, variind cu viteză de la aproximativ 750.000 de mile pe oră (aproximativ 350 km / secundă) până la 1,5 milioane de mile pe oră (700 km / secundă).
Deoarece vântul solar este format din particule încărcate electric, acesta răspunde la câmpurile magnetice care pătrund în atmosfera solară. Particulele solare de vânt curg de-a lungul liniilor invizibile de forță magnetică precum mașinile de pe o autostradă. Atunci când liniile câmpului magnetic se îndoaie direct în spațiu, așa cum se întâmplă în regiunile „găurilor coronale”, vântul solar acționează ca mașinile pe o bandă de tracțiune, care aleargă de-a lungul vitezei. Atunci când liniile de câmp magnetic se îndoaie brusc spre suprafața solară, ca modelul filelor de fier din jurul unui magnet de bară, vântul solar acționează ca mașinile în traficul orașului și apare relativ lent. Oamenii de știință știu acest lucru de peste treizeci de ani și l-au folosit pentru a da o estimare brută pentru viteza vântului solar - rapid sau lent.
În noua lucrare, echipa a legat viteza vântului solar, în timp ce trece prin Pământ la variații mai adânci în atmosfera solară decât au fost detectate anterior (sau chiar așteptate). Măsurând timpul necesar pentru ca o undă sonoră să călătorească între două înălțimi în cromosferă, ei au putut să determine că cromosfera este „întinsă subțire” în mod efectiv sub găurile coronale cu câmpurile lor magnetice deschise, dar comprimată sub regiunile închise magnetic.
Echipa a folosit observația pentru a obține o gamă continuă de viteze solare ale vântului din structura cromosferei. Cu cât stratul cromosferic este mai larg, cu atât este permis să se extindă prin câmpuri magnetice deschise și cu atât mai rapid va sufla vântul solar. Această nouă metodă este mai precisă decât vechea estimare „rapidă sau lentă”.
Nava spațială Regiunea de tranziție și Coronal Explorer (TRACE) a NASA a fost utilizată pentru a măsura viteza undelor sonore în cromosferă, iar nava spațială Advanced Composition Explorer (ACE) a NASA a fost utilizată pentru a lua măsurători ale vitezei solare a vântului în timp ce a suflat de Pământ. Compararea datelor din cele două nave spațiale a dat conexiunea.
„Înainte de această descoperire, am putut determina doar viteza vântului solar de la navele spațiale care erau aproximativ în linie între Pământ și Soare, cum ar fi ACE, WIND și Observatorul Solar și Heliospheric. Această flotă de nave spațiale a fost amplasată de-a lungul liniei Pământ-Soare pentru că trebuie să știm despre vremea spațială care ne vine. Cu toate acestea, în comparație cu dimensiunea sistemului nostru solar, acesta este un interval foarte restrâns; este ca și cum ai privi prin paie de sodă. Cu această descoperire, putem folosi TRACE pentru a construi imagini care pot prezice viteza vântului solar pe jumătate din sistemul solar ”, a spus dr. Joe Gurman, cercetător solar la NASA Goddard.
Sursa originală: Comunicat de presă SWRI
