Dansurile de suprafață ale Soarelui. Forțați să observe acest dans de departe, oamenii de știință folosesc toate instrumentele de care dispun pentru a căuta tipare și conexiuni pentru a descoperi ce provoacă aceste mari explozii. Cartografierea acestor tipare ar putea ajuta oamenii de știință să prezică apariția vremii spațiale care izbucnește către Pământ de la Soare, interferind cu comunicațiile și semnalele sistemului de poziționare globală (GPS).
Analiza a 191 focuri solare începând din mai 2010 de către Observatorul Solar Dynamics Observator (SDO) al NASA a arătat recent o nouă piesă în model: aproximativ 15 la sută dintre focare au o „flacără în fază târzie”, câteva minute până la ore mai târziu, care nu a mai fost niciodată înainte. pe deplin observat. Această fază târzie a flăcării pompează mult mai multă energie în spațiu decât se realizase anterior.
„Începem să vedem tot felul de lucruri noi”, spune Phil Chamberlin, om de știință adjunct al proiectului SDO la Centrul de zbor spațial Goddard al NASA din Greenbelt, Md. „Observăm o creștere mare a emisiilor la o jumătate de oră până la câteva ore mai târziu , aceasta este uneori chiar mai mare decât fazele originale, tradiționale ale flăcării. Într-un caz, la 3 noiembrie 2010, măsurarea numai a efectelor flăcării principale ar însemna subestimarea cu 70 la sută a cantității de energie care trage în atmosfera Pământului. "
Întregul sistem meteorologic spațial, de la suprafața Soarelui până la marginile exterioare ale sistemului solar, depinde de modul în care transferurile de energie de la un eveniment la altul - reconectare magnetică din apropierea Soarelui transferată la energia de mișcare care se împarte în spațiu la energia depusă în atmosfera Pământului, de exemplu. O mai bună înțelegere a acestei faze tardive îi va ajuta pe oamenii de știință să cuantifice cât de multă energie este produsă la izbucnirea soarelui.
Echipa a găsit dovezi pentru aceste faze târzii când SDO a început să strângă date în mai 2010 și Sun a decis să prezinte un spectacol. În acea primă săptămână, în mijlocul unei perioade destul de liniștite pentru soare, au apărut vreo nouă flăcări de diferite dimensiuni. Mărimile flăcării sunt împărțite în categorii, numite A, B, C, M și X, care au fost definite de mult timp prin intensitatea razelor X emise în vârful razei, măsurate de sistemul de satelit GOES (Geostationary Operational Environmental Satellite). GOES este o rețea de sateliți operate de NOAA, care se află pe orbita geosincronă lângă Pământ din 1976. Unul dintre sateliții GOES măsoară doar emisiile cu raze X și este o sursă crucială de informații cu privire la vremea spațială pe care soarele ne trimite în drum.
În mai 2010, totuși, SDO a observat acele flăcări cu viziunea sa pe mai multe lungimi de undă. Acesta a înregistrat date care indică faptul că unele alte lungimi de undă ale luminii nu s-au comportat în sincronizare cu razele X, dar au atins apogeul în alte momente.
„De zeci de ani, standardul nostru pentru rafale a fost să urmărim radiografiile și să vedem când au apogeul”, spune Tom Woods, un om de știință spațial la Universitatea din Colorado, Boulder, Colo. Care este primul autor pe o lucrare pe acest subiect. care apare online 7 septembrie în Jurnalul Astrofizic. „Aceasta este definiția noastră pentru momentul în care o flacără se stinge. Dar vedeam vârfuri care nu corespundeau razelor X. " Woods spune că, la început, erau îngrijorați, datele erau o anomalie sau un glitch în instrumente. Însă, pe măsură ce au confirmat datele cu alte instrumente și au urmărit modelele repetate pe parcursul a mai multor luni, au început să aibă încredere în ceea ce vedeau. „Și atunci ne-am entuziasmat”, spune el.
De-a lungul unui an, echipa a utilizat instrumentul EVE (pentru Extreme Ultraviolet Variability Experiment) pe SDO pentru a înregistra date provenite de la multe alte flăcări. EVE nu scoate imagini convenționale. Woods este principalul investigator al instrumentului EVE și el explică că colectează toată lumina de la soare deodată și apoi separă cu precizie fiecare lungime de undă a luminii și măsoară intensitatea acesteia. Acest lucru nu produce imagini frumoase așa cum fac alte instrumente de pe SDO, dar oferă grafice care arată cum fiecare lungime de undă a luminii devine mai puternică, maximă și scade în timp. EVE colectează aceste date la fiecare 10 secunde, o rată garantată pentru a furniza informații complet noi despre cum se schimbă soarele, având în vedere că instrumentele anterioare au măsurat aceste informații doar la fiecare oră și jumătate sau nu au privit simultan toate lungimile de undă - nu sunt informații suficiente pentru a obține o imagine completă a încălzirii și răcirii flăcării.
[/legendă]
Înregistrând lumină ultravioletă extremă, spectrele EVE au arătat patru faze în timpul unei vieți medii a flăcării. Primele trei au fost observate și sunt bine stabilite. (Deși EVE a fost capabil să le măsoare și să le cuantifice pe o gamă largă de lungimi de undă ușoare mai bine decât s-a făcut vreodată.) Prima fază este faza impulsivă a razelor X, în care particulele extrem de energice din atmosfera soarelui plouă spre suprafața soarelui după un eveniment exploziv în atmosferă cunoscut sub numele de reconectare magnetică. Cade liber timp de câteva secunde până la minute până când atinge atmosfera inferioară mai densă, apoi începe a doua fază, faza treptată. Pe parcursul a câteva minute, orele, materialul solar, numit plasmă, este încălzit și explodează înapoi, urmărindu-și drumul de-a lungul buclelor magnetice uriașe, umplând buclele cu plasmă. Acest proces emite atâta lumină și radiații încât poate fi comparat cu milioane de bombe cu hidrogen.
A treia fază este caracterizată de atmosfera Soarelui - strălucirea coroanei, și este cunoscută sub numele de faza de întunecare a coronelor. Aceasta este adesea asociată cu ceea ce este cunoscut sub numele de ejectare de masă coronală, în care un mare nor de plasmă erupe de pe suprafața Soarelui.
Dar cea de-a patra fază, fază tardivă, observată de EVE a fost nouă. Oriunde, de la una până la cinci ore mai târziu, pentru câteva dintre eșecuri, au văzut un al doilea vârf de material coronal cald care nu corespundea cu o altă explozie de raze X.
„Multe observații au observat un vârf ultraviolet extrem crescut la doar câteva secunde până la faza principală a flarei, iar acest comportament este considerat o parte normală a procesului de flacără. Dar această fază târzie este diferită ", spune Chamberlina lui Goddard, care este, de asemenea, coautor în lucrare. „Aceste emisii se produc substanțial mai târziu. Și se întâmplă după ce flacara principală prezintă acel vârf inițial. ”
Pentru a încerca să înțeleagă ce se întâmplă, echipa a examinat și imaginile colectate de la Asociatia Avansată de Imagistica (AIA) a SDO. Au putut observa erupția flăcării în fază principală în imagini și au observat, de asemenea, un al doilea set de bucle coronale mult deasupra site-ului original. Aceste bucle suplimentare au fost mai lungi și au devenit mai strălucitoare mai târziu decât setul inițial (sau buclele post-flalare care au apărut la doar câteva minute după aceea). Aceste bucle au fost, de asemenea, dispuse fizic în afară de cele anterioare.
„Intensitatea pe care o înregistrăm în acele faze laterale este de obicei mai slabă decât intensitatea razelor X”, spune Woods. „Însă faza târzie durează mult mai mult, uneori timp de mai multe ore, astfel încât se elimină la fel de multă energie totală ca flacara principală, care de obicei durează doar câteva minute.” Deoarece această sursă de energie suplimentară nerealizată anterior de la flacără este la fel de importantă pentru a afecta atmosfera Pământului, Woods și colegii săi studiază acum modul în care flacarile din faza târzie pot influența vremea spațială.
Flare tardivă este, desigur, doar o bucată din puzzle, în timp ce încercăm să înțelegem steaua cu care trăim. Însă urmărind energia, măsurând toate diferitele lungimi de undă ale luminii, folosind toate instrumentele pe care NASA le are la dispoziție, astfel de informații ne ajută să conștientizăm toate etapele marelui dans al Soarelui.
