I 2006 brød en af de største solafskærmninger, der er observeret i 30 år, ud, mættede røntgenkameraer om bord i observatorier, der kredser om Jorden. Selvom der er observeret fakler, der vejer ind ved X20 +, er X9 en sjælden begivenhed, der alligevel er den samme. Imidlertid er denne flare hurtigt ved at blive kendt ikke kun for sine energiske egenskaber. Kort efter flammen forventede solastronomer at se en oversvømmelse af interplanetære ioner blive udsat af solen. De opdagede dog noget andet; ikke kun en partikel, som de ikke forventede, men en partikel, der ikke burde være der…
Når en eksplosion på størrelse med hundrede millioner nukleare bomber sprænger, ville du ikke forvente, at noget ville være intakt ved nul, ikke? I tilfælde af solbrændere løsnes en enorm mængde magnetisk energi gennem en proces, der er kendt som genforbindelse, hvilket hurtigt accelererer og opvarmer solplasma. Afhængig af betingelserne er forskellige solfladenergier mulige, men i tilfælde af den 5. december 2006-fakkel blev solplasma hurtigt og voldsomt accelereret og løsrev røntgenstråling. På fakkelstedet inden for den knudede og snoede magnetiske flux kan plasmatemperaturer stige til 10-20 millioner Kelvin (lejlighedsvis for de største fakler, 100 millioner Kelvin). Under disse forhold forbliver intet intakt. Eventuelle atomer i det lokale område fratages deres elektroner og efterlader en energisk suppe med ioniserede partikler (som protoner og heliumkerner) og elektroner.
Så du kan forestille dig overraskelsen af en gruppe solfysikere, der bruger data fra det dobbelte Solar Terrestrial Relations Observatory (STEREO) rumfartøj, der kredser om Solen (en foran Jordens bane og en bag), da de opdagede en jet af rene neutrale hydrogenatomer stammende fra flammen.
“Vi har opdaget en strøm med perfekt intakte brintatomer, der skyder ud af en X-klasse solflare, ”Siger Richard Mewaldt fra Caltech,. ”Sikke en overraskelse! Disse atomer kunne fortælle os noget nyt om, hvad der sker inden i fakkel.”
“Ingen andre elementer var til stede, ikke engang helium (solens næststørste atomart). Rent brint strømmede forbi rumfartøjet i hele 90 minutter.”
Målinger af radioemissioner indikerede, at der var blevet genereret en stødbølge lavt i solatmosfæren under flammen, hvilket afslørede samspillet mellem indgående solioner. Fysikere ventede en times tid på de indkommende ioner (den beregnet tid for ioner til at rejse fra solen til STEREO-rumfartøjet), men i stedet ankom strømmen af neutrale atomer. Strømmen af brint varede i 90 minutter, og derefter gik det stille i 30 minutter, kun for de forventede ioner, der oversvømte sensorerne, som forudsagt.
Ved første øjekast var det umulige blevet opnået; en solflig havde på en eller anden måde fremstillet, derefter sorteret det neutrale brint fra plasma-suppen og skudt det ud i rummet. Men dette frembragte et meget forvirrende puslespil: neutralt brint, masser af det, er blevet opdaget som et resultat af en solflare, og alligevel er disse atomer kan ikke findes i det ekstreme miljø omkring flare-stedet. Hvad giver?
Faktisk blev disse hydrogenatomer ikke frembragt inde i fakkel, de dannede sig efter flammen, da produkterne fra eksplosionen spiralede ind i det interplanetiske rum.
“Vi tror, de begyndte deres rejse til Jorden i stykker, som protoner og elektroner, ”Sagde Mewaldt. ”Før de slap væk fra solens atmosfære, genskabte nogle af protonerne imidlertid en elektron og dannede intakte hydrogenatomer. Atomer forlod solen i et hurtigt, lige skud, før de igen kunne brydes fra hinanden.”
Årsagen til, at disse neutrale atomer optrådte ved STEREO hurtigere end ionskyen, er fordi det neutrale brint ikke blev påvirket (bremset) af Solens magnetfelt; atomerne skød ud i en lige linje i stedet for at blive afbøjet af magnetisk flux. Og hvordan blev de dannet? Fysikere mener, at protonerne "genindfangede" de frie elektroner i rummet mellem fakkel og detektor gennem de velkendte mekanismer strålende rekombination og ladningsudveksling.
Nu vil solfysikere gentage disse fund for at se, om disse brintstråler er et almindeligt træk ved solbrændere ... men de bliver muligvis nødt til at vente et stykke tid, solen nyder stadig sin stille trylleformular...
Kilde: NASA
