Видимата повърхност на слънцето, наречена още фотосфера има температура от 10000 градуса по Фаренхайт. Ако се отдръпнем от нея преминаваме през разреден слой от горещ йонизиран газ или плазма, още наречена корона. Короната е позната на всички, които наблюдаваха пълното слънчево затъмнение, тя беше призрачния блясък около скритото слънце.
Но как е възможно соларната атмосфера да става все по-гореща вместо да става по-студена с отдалечаването от слънчевата повърхност? Тази мистерия беше неразрешима за соларните астрономи от десетилетия. Суборбитална ракетна мисия, която стартира през Юли 2012, ни предостави едно голямо парче допълващо този пъзел.
Това е едно от изображенията с най-висока резолюция , заснети върху соларната корона или външната атмосфера. Снимката беше осъществена от инструментът на НАСА за изображения на короната с висока резолюция, наречен още Hi-C. Снимката е в ултравиолетовата дължина на вълните от 19.3 нанометра. Hi-C показа, че слънцето е динамично, с магнитни полета, които постоянно се извиват и усукват при избухване на енергия. Ако се сумират тези избухвания на енергията, те могат да повишат температурата на слънчевата корона до 7 милиона градуса по фаренхайт(3 888 871.11 по целзий), когато слънцето е особено активно /Кредит: NASA/
Уреда за изображения с висока резолюция от слънчевата корона или Hi-C, разкри още един от механизмите, който изпомпва енергия в слънчевата корона, загрявайки я до температури от 7 милиона градуса по Фаренхайт(3 888 871.11 по целзий). Тайната е комплексен процес познат ни като магнетично повторно свързване.
„Ние за пръв път имаме изображения с достатъчно висока резолюция, на които можем директно да наблюдаваме магнетичното повторно свързване.“ Обясни астрономът Леон Голуб (Център за астрофизика Харвард-Смитсон). „Можем да видим всички детайли на короната пет пъти по-ясно отколкото с всеки друг инструмент.“
„Нашия екип разработи един забележителен инструмент способен на революционна резолюция на изображението от соларната атмосфера. Поради нивата на слънчева активност, ние имахме възможността ясно да се фокусираме върху активна точно от слънцето и се сдобихме с няколко забележителни изображения“ каза хелио-физикът Джонатан Съртън (от Центъра за космически полети Маршал).
Магнетични плитки и примки
Активността на слънцето, включително и соларните изблици и изригвания на плазма, са причинени от магнитните полета. Повечето хора са запознати с обикновения магнит и с това, че когато се поръсят метални стружки около него, могат да се наблюдават примките на магнитното поле от единия до другия му край. Слънцето е доста по-сложно.
Повърхността на слънцето е като колекция от магнити дълги хиляди мили, разпръснати наоколо, след като са изплували от вътрешността на звездата. Магнитни полета започват от една точка и се извиват до друга такава. Плазмата плува по линиите на тези полета, отчертавайки ги с блестящи нишки.
Изображенията от Hi-C показват преплетени магнитни полета, сплетени точно както плитка от коса. Когато тези плитки се отпускат или затягат, те освобождават енергия. HI-C успя да заснеме този феномен по време на полета си.
Уредът засече също зона където магнитните полета първо се кръстосаха под формата на X, след което се изправиха поради процеса на повторно свързване на магнитните полета. Минути по късно тази точка изригна с малък соларен пламък.
Hi-C показа, че слънцето е динамично, с магнитни полета, които постоянно се извиват, усукват и сблъскват в изблици на енергия. Всички тези енергийни изблици могат да повишат температурата на короната до 7 милиона градуса по фаренхайт ако слънцето е особено активно.
Очертаване на целта
Телескопът на борда на Hi-C предостави с резолюция от 0.2 (ъглови) секунди – размера на монета видим от далечина 10 мили. Това позволи на астрономите да извадят детайли достигащи до размери от 100 мили(160.9 км). (За сравнение, слънцето е 865 000 мили в диаметър).
Hi-C фотографира слънцето чрез ултравиолетова светлина с дължина на вълната от 19.3 нанометра – 25 пъти по-къса от вълната на видимата светлина. Този тип вълни са блокирани от атмосферата на Земята, така че за да направят наблюденията си астрономите трябваше да излязат отвъд атмосферата. Суборбиталния полет на ракетата позволи на Hi-C да събере данни за малко повече от 5 минути преди да се завърне на Земята.
Hi-C имаше видимост само над част от слънцето, така че екипът трябваше да го насочи много внимателно. И тъй като слънцето се променя в рамките на часове, те трябваше да изберат своята цел в последния възможен момент – деня на изстрелването. Избран беше регион от повърхността , с обещания за особена активност.
„Наблюдавахме един от най-големите и много сложни актвини региони, които съм виждал върхъ Слънцето,“ каза Голуб. „Надявахме се, че ще видим нещо наистина ново и не бяхме разочаровани.“
Следващи стъпи
Голуб оповести, че данните от Hi-C продължават да бъдат анализирани за още открития. Изследователи дебнат зоните където други процеси на освобождаване на енергия се случват.
В бъдещето учените се надяват да стартират мисия на сателит, който ще може да наблюдава слънцето продължително със същото силно ниво на детайлност.
„Научихме толкова много само за пет минути. Представете си какво може да научим ако наблюдаваме слънцето денонощно с този телескоп,“ каза Голуб.
Това изследване беше публикувано в журнала „Природа“(Nature), в труд със съвместното авторство на Съртан, Голуб, А. Уайнбарджър (Маршал), Б. Де Понту (Локхийд Мартин), К. Кобаяши (Университет Алабама –Хънтсвил), Р. Муур (Маршал), Р. Уолш (Университет на централен Ланкашайър), К. Коррек, М. Вебер и П. МаКколей (CfA), A. Тайтъл (Локхийд Мартин), С. Кузин (Физичен институт Лебедев), и Ц. Дефорест (Югозападен изследователски институт).
По материали от:
www.space.com
www.sciencedaily.com