Solfysikere fra Lockheed Martin og forskningsgruppen for solfysik og øvre atmosfære ved Institut for Anvendt Matematik ved University of Sheffield, UK, har brugt computermodellering og nogle af de højeste opløsningsbilleder, der nogensinde er taget af solatmosfæren for at forklare årsagen til supersoniske jetfly, der kontinuerligt skyder gennem solens lave atmosfære.
Deres resultater, der vises som omslagshistorien i morgendagens nummer af tidsskriftet Nature, adresserer direkte oprindelsen af disse jetfly, kaldet spicules. Spicules oprindelse har været et mysterium siden deres opdagelse i 1877. Disse fund kan meget vel føre til en bedre forståelse af, hvordan materie drives fremad i solkoronen for at danne solvinden, en strøm af partikler, der kontinuerligt udsendes af solen, der fejer forbi Jordens bane. Forstyrrelser i solvinden kan påvirke den øvre atmosfære og rummiljøet omkring Jorden og skade satellitter i kredsløb.
? Kombinationen af computermodellering, nye billeder i høj opløsning taget med det svenske 1-meters solteleskop (SST) på øen La Palma, Spanien og data taget samtidigt med to satellitter i rummet, var afgørende for at finde ud af, hvordan spikler dannes. ,? sagde Dr. Bart De Pontieu, en af de største efterforskere i undersøgelsen, og solfysiker ved Lockheed Martin Solar and Astrophysics Lab (LMSAL) ved virksomhedens avancerede teknologicenter i Palo Alto, Californien.? Vi brugte en computermodel for at tilvejebringe den manglende forbindelse mellem observationer af solens overflade taget med MDI-instrumentet ombord på ESA / NASAs sol- og Heliospheric Observatory (SOHO) satellit og observationer af jetflyene i den lave solatmosfære taget med SST og NASA ? s overgangsregion og Coronal Explorer (TRACE) satellit.?
Spicules er jetstråler af gas eller plasma, der drives fremad fra solens overflade. De skyder ind i dens atmosfære eller korona med supersoniske hastigheder på omkring 50.000 miles i timen og når højder på 3.000 miles over soloverfladen på mindre end fem minutter. Selvom der til enhver tid er over 100.000 spicules i solens lave atmosfære eller kromosfære, forbliver de stort set uforklarlige, delvis fordi observationer er vanskelige for objekter med så kort levetid (ca. fem minutter) og relativt lille størrelse (300 miles) diameter).
? Ved samtidig at tage en række billeder i høj opløsning med det svenske solteleskop, der viser detaljer ned til 80 miles, og med TRACE-satellitten, opdagede vi, at disse jetfly ofte forekommer periodisk, normalt hvert femte minut eller deromkring, på det samme sted, ? sagde professor Robertus Erd? lyi von F? y-Siebenb? rgen, den anden hovedundersøger på undersøgelsen, og professor i anvendt matematik ved solfysik og øvre atmosfære-forskningsgruppe ved University of Sheffield, UK. ? Vi udviklede en computermodel af solens atmosfære for at vise, at periodiciteten af spiculerne er forårsaget af lydbølger på soloverfladen, der har den samme periode på fem minutter.
Lydbølgerne ved soloverfladen dæmpes normalt, før de kan nå Solens atmosfære. De Pontieu, Erd? Lyi og Stewart James, en nyuddannet ph.d. under tilsyn af professor Erd? lyi ved University of Sheffield, fandt, at lydbølgerne under visse betingelser kan trænge igennem dæmpningszonen og lækker ud i solatmosfæren. Deres computermodel viser, at efter lydbølger lækker ud i atmosfæren, udvikler de sig til stødbølger, der driver stof opad og danner en spicule.
De Pontieu og hans kolleger målte faktiske bølger og svingninger ved solens overflade ved hjælp af disse målinger til at drive deres computermodel af solatmosfæren, som derefter forudsagde, hvornår gasstråler skulle skyde op. De blev glædeligt overrasket over at se, at modellen forudsiger meget nøjagtigt, hvornår jetfly skal observeres på solen med SST og TRACE.
? Spikuler bærer mere end 100 gange massen ind i solens atmosfære, der kræves for at fodre solvinden? sagde De Pontieu, "hvilket betyder, at de er af enorm betydning for balancen mellem hvor meget masse der går ind og ud af koronaen.? Når spiculernes oprindelse er afsløret, vil det være muligt at undersøge, om massen, som spicules bærer ind i solcoronaen, bidrager til solvinden. Fremtidige studier vil også fokusere på den rolle, chokbølgerne kan spille i den højere solatmosfære eller korona.
Resultaterne af denne undersøgelse er i en artikel offentliggjort i tidsskriftet Nature. Forfatterne er Dr. Bart De Pontieu fra Lockheed Martin Solar og Astrophysics Lab, og professor Robertus Erd? Lyi von F? Y-Siebenb? Rgen og Dr. Stewart James fra solfysik og forskningsgruppe i øvre atmosfære ved Institut for Anvendt Matematik, University of Sheffield, UK. Finansieringen til undersøgelserne kom fra NASA, Det Forenede Kongeriges Particle Physics and Astronomy Research Council og det ungarske National Science Foundation.
Lockheed Martin Solar og Astrophysics Lab er en del af Lockheed Martins avancerede teknologicenter? Lockheed Martin Space Systems Company forsknings- og udviklingsorganisation. Med hovedkvarter i Bethesda, Md., Beskæftiger Lockheed Martin omkring 130.000 mennesker over hele verden og beskæftiger sig hovedsageligt med forskning, design, udvikling, fremstilling og integration af avancerede teknologisystemer, produkter og tjenester. Selskabet rapporterede for 2003 et salg på 31,8 milliarder dollars.
Original kilde: LMSAL nyhedsmeddelelse
