Magnētiskie “būri” saulē var ierobežot bīstamo saules uzliesmojumu spēku

Saules izvirdums 24.10.2014

Liels izvirdums 2014. gada 24. oktobrī, ko novēroja NASA Saules dinamikas observatorijas misijas AIA instruments. Zeme tika pievienota mērogam. (Attēla kredīts: Autortiesības 2018 Tahar Amari et al. / Teorētiskās fizikas centrs (CNRS / École Polytechnique))



Jauni pētījumi, iespējams, ir identificējuši mehānismu, kas ierobežo to, cik spēcīgi sprādzieni no saules var kļūt, izgaismojot to spēju sabojāt sakaru satelītus un elektrotīklus.



Saules uzliesmojumi ir saules virsmas starojuma sprādzieni, kas var kaitēt satelītiem un astronautiem orbītā. Viens saules uzliesmojuma veids, saukts par izvirduma saules uzliesmojumu, ir saistīts ar koronālās masas izmešanu (CME), cita veida saules sprādzienu, kas kosmosā izdala īpaši karstu plazmas straumes (elektriski uzlādētu daļiņu mākoņus). Šie plazmas plūdi var ceļot līdz Zemes virsmai, izraisot bīstamas magnētiskās vētras. Piemēram, saules uzliesmojums 1989. gadā aptumšoja visu Kanādas Kvebekas provinci, gandrīz nojaucot ASV elektrotīklus no austrumu piekrastes līdz Klusā okeāna ziemeļrietumiem. Otra saules uzliesmojumu klase, kas pazīstama kā ierobežota, nav saistīta ar CME.

Jaunais pētījums rāda, ka 'magnētisko būru' - sarežģītas struktūras, kas veidota no magnētiskā lauka līnijām, kas paceļas no saules virsmas - spēks vai vājums varētu palīdzēt prognozēt, vai saules uzliesmojumi būs saistīti ar CME, atklāj jaunais pētījums. Saules uzliesmojumu rašanās un attīstības atklāšana varētu palīdzēt zinātniekiem prognozēt, cik spēcīgi šie sprādzieni notiek, un tas varētu palīdzēt ekspertiem novērst plašus postījumus uz Zemes. [Saules dusmas: sliktākās saules vētras vēsturē]



Rezultāts parāda pastiprināta daudzslāņu magnētiskā būra (oranža un rozā) klātbūtni, kurā magnētiskā virve (zila) attīstās pēdējās stundās pirms izvirduma.

Rezultāts parāda pastiprināta daudzslāņu magnētiskā būra (oranža un rozā) klātbūtni, kurā magnētiskā virve (zila) attīstās pēdējās stundās pirms izvirduma.(Attēla kredīts: Autortiesības 2018 Tahar Amari et al. / Teorētiskās fizikas centrs (CNRS / École Polytechnique))

Iepriekšējais darbs atklāja, ka pirms izplūdušiem saules uzliesmojumiem pirms saules virsmas pacēlās gigantiskas pītas plazmas arkas, kas pazīstamas kā magnētiskās plūsmas virves . Tiem piemīt spirālveida magnētiskā lauka līnijas, it kā milzīgs stieņa magnēts būtu savīts korķa skrūvē.



Tomēr joprojām nebija skaidrs, kas izraisīja ierobežotus uzliesmojumus. Viens modelis ierosināja, ka šos uzliesmojumus izraisīja arī magnētiskās plūsmas virves. Cits modelis ierosināja, ka sarežģītas magnētiskā lauka līniju cilpu grupas, kas pazīstamas arī kā saules arkādes, izraisīja ierobežotus uzliesmojumus.

Līdz šim pētnieki nevarēja pietiekami precīzi analizēt magnētiskos laukus karstos, plānos saules apgabalos, kur rodas ierobežoti uzliesmojumi, lai varētu izvēlēties starp šiem modeļiem. Tagad, pamatojoties uz jaunu spēcīga ierobežota uzliesmojuma analīzi 2014. gadā, zinātnieki norāda, ka abu modeļu aspekti varētu palīdzēt izskaidrot šos sprādzienus.

Kopīgā ESA un NASA Saules Heliosfēras observatorija (SOHO) iemūžināja šo četru attēlu sēriju no koronālās masas izmešanas (CME), kas 2013. gada 25. aprīļa rītā izbēga no saules.



Kopīgā ESA un NASA Saules Heliosfēras observatorija (SOHO) iemūžināja šo četru attēlu sēriju no koronālās masas izmešanas (CME), kas 2013. gada 25. aprīļa rītā izbēga no saules.(Attēla kredīts: ESA / NASA / SOHO)

Pētnieki 2014. gadā analizēja ļoti intensīva, ierobežota saules uzliesmojuma pieaugumu, izmantojot NASA Saules dinamikas observatorijas satelītu, kas uztveršanas sērijā veica augstas precizitātes Saules virsmas magnētiskā lauka mērījumus. Viņi veica simulācijas superdatoros, lai rekonstruētu, kā saules magnētiskie lauki attīstījās gan pirms sprādziena, gan tā laikā.

Datoru modeļi liecināja, ka stundās pirms uzliesmojuma magnētiskās plūsmas virve auga zem spēcīgas saules arkādes, kas darbojās kā būris. Šai magnētiskās plūsmas virvei trūka enerģijas, lai izietu garām vairākiem šī magnētiskā būra slāņiem.

Magnētiskās virves plīsuma evolūcijas modelēšana būrī, ja tā ir vājāka par virvi.

Magnētiskās virves plīsuma evolūcijas modelēšana būrī, ja tā ir vājāka par virvi.(Attēla kredīts: Autortiesības 2018 Tahar Amari et al. / Teorētiskās fizikas centrs (CNRS / École Polytechnique))

Tiklīdz šī magnētiskās plūsmas virve radīja saliekumu un kļuva nestabila, notika liels uzliesmojums, kas daļēji iznīcināja magnētisko būri. Pētnieki prognozēja, ka vājāks magnētiskais būris būtu izraisījis spēcīgāku izvirdumu, iznīcinot visus būra slāņus un izraisot koronālas masas izmešanu.

'Viens saules mehānisms var būt visu saules uzliesmojumu pamatā,' pētījuma vadītājs Autors Tahars Amari, astrofiziķis Polisehniskajā skolā Palaiseau, Francijā, sacīja guesswhozoo.com.

Šis darbs varētu palīdzēt zinātniekiem prognozēt maksimālo enerģijas daudzumu, ko saules uzliesmojums var atbrīvot, piebilda Amari.

Amari un viņa kolēģi sīki aprakstīja viņu atklājumus žurnāla Nature 8. februāra numurā.

Sekojiet Čārlzam Č.Čoim Twitter @cqchoi . Seko mums @Spacedotcom , Facebook un Google+ . Oriģināls raksts par guesswhozoo.com .