Bezprecedensowy wizerunek słońca ujawnia odkrycie, które może „wpłynąć na nasze życie”

W przeszłości burze słoneczne spowodowały zniszczenie – a świat nie był przygotowany na te burze. Ale nowe odkrycie może nas lepiej przygotować na kolejne eksplozje słoneczne

Nowo odrzucony obraz Słońca, uchwycony przez największy na świecie teleskop słoneczny, pokazuje powierzchnię naszej najbliższej gwiazdy z bezprecedensowymi szczegółami, rzucając światło na jej złożoność magmową.

Obraz jest pierwszym uzyskanym przez nowy Visible Tuning Filter lub VTF z teleskopu słonecznego Daniela K. Inouye z amerykańskiej National Foundation of the Sciences. Według komunikatu prasowego instrument może zbudować trójwymiarowy widok bliżej tego, co dzieje się na powierzchni słońca.

Zbliżenie ujawnia zestaw ciemnych filtrów przeciwsłonecznych wielkości kontynentu w pobliżu środka wewnętrznej atmosfery słońca, w skali 10 kilometrów na piksel.

Te plamy oznaczają obszary intensywnej aktywności magnetycznej, w których prawdopodobnie wystąpią erupcje słoneczne i wyrzuty masowej koronalnej. Wyrzutnie masy koronalnej są dużymi chmurami jonizowanego gazu zwanego plazmą, a pola magnetyczne wyrywają się z zewnętrznej atmosfery słońca.

Friedrich Woeger, naukowiec programu Solar Inouye Instrument w NSF Solar Inouye Instrument w programie Solar Inouye Instrument NSF za pośrednictwem programu instrumentów słonecznych Inouye Instrumentu Solar Inouye Instrument NSF za pośrednictwem programu instrumentów słonecznych Inouye Instrumentu Instrumentu Solar Inouye Instrument NSF za pośrednictwem programu instrumentów słonecznych Inouye Instrumentu Instrumentu Instrumentu Solar Inouye Instrument NSF za pośrednictwem programu Instrumentu Solar Inouye Instrument NS, wykonane takie obrazy, takie jak ten, wykonane na początku grudnia na początku grudnia, stanowią ważny sposób, aby naukowcy poznali i przewidywali potencjalnie niebezpieczne warunki pogodowe słoneczne, mówi Friedrich Woeger, naukowiec programu Solar Inouye Instrument w NSF za pośrednictwem wiadomości e -mail.

„Burza słoneczna w XIX wieku (wydarzenie Carrington) była tak energiczna, że ​​spowodowała pożary w stacjach telegraficznych”, wyjaśnia Woeger. „Musimy zrozumieć czynniki fizyczne, które określają te zjawiska i sposób, w jaki mogą wpływać one na naszą technologię i ostatecznie nasze życie”.

Wyjaśnił, że eksplozje energetyczne Słońca mogą oddziaływać z dziedziną elektromagnetyczną naszej planety, powodując zakłócenia w podstawowej infrastrukturze, takich jak sieci energii elektrycznej i sieci komunikacji satelitarnej.

Słońce przechodzi okresy wysokiej i niskiej aktywności magnetycznej w 11 -letnim cyklu. W październiku naukowcy z Oceanicznej i Atmosferycznej Administracji Narodowej NASA i Międzynarodowy Panel Prognozy Cyklów Słonecznych ogłosiły, że słońce osiągnęło szczyt aktywności, SO -Called Solar Maksimum. Podczas piku na jego powierzchni odwróciły się słupy magnetyczne słońca i więcej plam słonecznych.

Oczekuje się, że maksymalna słoneta będzie trwała kilka miesięcy, więc jest to wysokość odpowiednia dla teleskopu słonecznego, aby przyspieszyć testy jego instrumentów spektakularnymi obrazami dynamicznej powierzchni słońca.

Bliższe spojrzenie na słońce

Podobnie jak wrząca zupa w kuchence, ciepło ucieka z rdzenia Słońca i unosi się na jego powierzchnię poprzez ruchy płynne, wyjaśnia Mark Miesch, badacz z Cooperative Institute for Research in Environmental Sciences na University of Colorado w Boulder. Miesch nie był zaangażowany w dochodzenie.

Miejsce są zatem „buforowanie magnetyczne” lub zaplątane w złożone pola magnetyczne gwiazdy, które zapobiegają dotarciu do powierzchni ciepła. Z tego powodu plamy słoneczne, które emitują mniej światła niż inne obszary słońca, pojawiają się na obrazach i są chłodniejsze niż otaczające je. Jednak plamy słoneczne są „jeszcze cieplejsze niż jakikolwiek piekarnik na Ziemi”.

Widoczna tekstura słońca wynika z różnych gęstości i temperatur jego powierzchni, która ma warstwy podobne do cebuli. „Strojenie” różnych długości fali lub kolorów, takich jak tuner radiowy, VTF oferuje sposób na badanie tych różnych warstw i obserwowanie, co się między nimi dzieje, mówi Miesch.

Innymi słowy, podczas gdy obraz komory osobistej używa światła, które zawiera jednocześnie kilka długości fali, VTF, rodzaj widma obrazu, filtruje wymierne długości fali jeden po drugim.

Aby wykonać to filtrowanie, instrument wykorzystuje jedną etalon – dwie szklane płytki oddzielone zwykłymi mikronami.

„Zasada nie różni się zbytnio od anulowania szumu: gdy dwa podobne fale falowe podróżują w ten sam sposób lub na ścieżce skrzyżowania, mogą się ze sobą oddziaływać, unieważniając lub wzmacniając się”, mówi Woeger. Fale światła „uwięzione” między tymi dwoma płytkami zakłócają, a odległość między płytkami wybiera, które dokładne kolory światła są przesyłane i które anulują. ”

W ciągu zaledwie kilku sekund potężny instrument przechwytuje setki zdjęć za pomocą różnych filtrów i łączy je na trójwymiarowym zdjęciu.

Badacze mogą następnie wykorzystać powstałe obrazy do badania temperatury, ciśnienia, prędkości i struktury pola magnetycznego w różnych warstwach atmosfery słonecznej.

„Widzenie pierwszych analiz spektralnych było surrealistycznym momentem. Jest to coś, czego żaden inny instrument teleskopu nie może osiągnąć w ten sam sposób”, mówi Stacey Sueoka, starszy inżynier optyczny National Solar Observatory, w oświadczeniu.

Co następuje?

Członek Image Spectro reprezentuje kulminację ponad dekady rozwoju.

Usytuowany w NSF National Solar Observatory, na szczycie 3000-metrowej wulkanicznej góry Haleakalā w Maui (Hawaje), VTF rozciąga się na kilku piętrach teleskopu słonecznego inouye.

Po tym, jak VTF został opracowany i zbudowany przez Institute of Solar Physics w Niemczech, elementy instrumentów zostały przetransportowane przez Oceany Atlantyku i Pacyfiku, a następnie ponownie ustawione – jak „statek w butelce”, mówi Woeger.

Zespół oczekuje, że narzędzie będzie w pełni operacyjne i gotowe do użycia do 2026 r.

„Znaczenie wyczynu technologicznego jest takie, że można go łatwo argumentować, że VTF jest sercem teleskopu słonecznego inouye i ostatecznie uderza w swoje zwykłe miejsce”, mówi Matthias Schubert, naukowiec z projektu VTF w Institute of Solar Physics, w oświadczeniu.

Teleskop słoneczny należy do kilku ostatnich naukowców, aby lepiej zrozumieć słońce i jego burzowe standardy klimatyczne, w tym orbiter słoneczny, wspólną misję Europejskiej Agencji Kosmicznej i NASA wystrzelonej w 2020 r. Oraz sondy słoneczne NASA, pierwszego statku kosmicznego „dotknięcia” słońca.