Láttad már a forró nyári szél fújását egy érési búzamezőn? Ha igen, akkor ismeri a hullámzó hatást. Ezt a lépcsőzetes hatást Alfvén hullámoknak hívják.
A NASA Solar Dynamics Observatory (SDO) köszönhetően most már láthatjuk az Alfvén hullámok hatását, nyomon követhetjük azok mozgását és megnézhetjük, mennyi energiát szállítunk rajta. Ezek az új eredmények felvilágosító napenergia-kutatókat jelentenek és a két másik rejtélyes napenergia-előfordulás kulcsa lehetnek - a korona intenzív hevítése mintegy 20-szor melegebbre, mint a Nap felszíne, és a napsugaras szelek, amelyek óránként akár 1,5 millió mérföldre fújnak.
"Az SDO elképesztő felbontású, így valóban láthat egyedi hullámokat" - mondja Scott McIntosh a Boulderben, Colo-ban lévő Nemzeti Légköri Kutatási Központból. "Most láthatjuk, hogy ezeknek a hullámoknak a helyett kb. körülbelül 1100 W izzóval rendelkezik a Nap minden 11 négyzetméter lábánál, ami elegendő a Nap légkörének felmelegítéséhez és a napszél meghajtásához. "
Amint azt McIntosh július 28-án rámutat Természet cikk, az Alfvén hullámai nagyon egyszerűek. Mozgásaik hullámai felfelé és lefelé mutatják a mágneses mező vonalait, hasonlóan ahhoz, ahogy a vibráció egy gitárhúr mentén halad. A Napot körülvevő plazmamező harmonikusan mozog a terepi vonalakkal. Az SDO képes „látni” és nyomon követni ezt a mozgást. Noha a forgatókönyv sokkal összetettebb, a hullámok megértése kulcsfontosságú a Nap-Föld kapcsolat természetének megértéséhez és más, kevésbé világos kérdésekhez, például mi okozza a koronális felmelegedést és a napszél sebességét.
"Tudjuk, hogy vannak olyan mechanizmusok, amelyek hatalmas energiatartályt szolgáltatnak a nap felszínén" - mondja Vladimir Airapetian, a NASA Goddard űrrepülési központjának Greenbeltben (Md.). "Ezt az energiát a mágneses mező energiájába pumpálják, és a nap felé továbbítják. atmoszférában, majd hőként szabadul fel. ” De a mechanizmus részleteinek meghatározásáról már régóta vitatkoztak. Airapetian rámutat arra, hogy egy ilyen tanulmány megerősíti az Alfvén hullámainak részét lehet ennek a folyamatnak, de még SDO-val sem rendelkezünk képalkotó felbontással, hogy ezt véglegesen igazoljuk.
Hannes Alfvén először 1942-ben elméletezte a hullámokat, de csak 2007-ben figyeltek meg őket. Ez bizonyította, hogy energiát tudnak szállítani a Nap felszínéről a légkörbe, de az energia túl gyenge ahhoz, hogy a korona magas hőjét figyelembe vegye. Ez a tanulmány azt állítja, hogy ezeket az eredeti számokat valószínűleg alábecsülték. McIntosh, a norvég oslói egyetem Lockheed Martin és a belga katolikus egyetem egy csoportjával együttműködve elemezte az SDO által 2010. április 25-én elfoglalt Atmospheric Imagine Assembly (AIA) eszköz filmeinek nagy rezgéseit. “ ez a kutatás a „The Wiggles” volt, mondja McIntosh. „Mivel a filmek valóban úgy néznek ki, mintha a Nap a Jell-O-ból készült, mindenhol oda-vissza csapkodott. Egyértelmű, hogy ezek a parókák energiát hordoznak. ”
A tüskéknek nevezett „parókákat” azután Alfvén hullámaihoz modellezték, és ezek jó mérkőzésnek bizonyultak. A pontos meghatározás után a csapat képes volt elemezni a hullámok alakját, sebességét és energiáját. A szinuszos görbék másodpercenként 30 mérföldnél nagyobb sebességgel kifelé fordultak el, és 150–550 másodpercenként megismételték magukat. Ezek a sebességek azt jelentik, hogy a hullámok elég energikusak lennének ahhoz, hogy felgyorsítsák a gyors napsugaras szeleket és melegítsék a csendes koronát. ” - mondja a csapat. „Az ismétlés rövid ideje - amelyet a hullám periódusának hívunk - szintén fontos. Minél rövidebb az időszak, annál könnyebb a hullámnak energiáját a koronális légkörbe engedni, ez a folyamat kritikus lépése. ”
Az előzetes adatok szerint a tüskék legalább 1,8 millió Fahrenheit fokos koronális hőmérsékletre ugrottak. Az Alfvén hullámai és a hő párosulása valószínűleg az, ami a koronát a jelenlegi hőmérsékleten tartja ... de nem elég ahhoz, hogy sugárterhelést okozjon. "A probléma csak a fele a tudás, hogy elegendő energia van a hullámokban" - mondja Goddard Airapetianja. „A következő kérdés az, hogy megtudjuk, hogy az energia melyik hányada átalakul hőre. Lehet, hogy mindez vagy 20% -a - tehát tudnunk kell az átalakulás részleteit. ”
Több tanulmány? Biztos lehetsz benne'. És az SDO csapata ragaszkodik a feladathoz.
"Még mindig nem értjük tökéletesen a folyamatot, de jobb és jobb megfigyeléseket kapunk" - mondja McIntosh. "A következő lépés az, hogy az emberek javítsák az elméleteket és a modelleket, hogy valóban megragadják a fizika lényegét, amely a folyamatban van."
Eredeti történet forrása: NASA SDO hírek.
