A Nap SOHO képe, amely mágneses tereket (sárga vonalak) és a napsugaras szeleket (piros nyilak) mutat. Kép jóváírása: NASA / ESA. Kattints a kinagyításhoz.
A napsugár mélyén lévő réteg felhasználható a napenergia szél sebességének becslésére, egy folyamatosan a Naptól fújó elektromos gázáram becslésére. A napszél sebességének becslése javítja az űr időjárási előrejelzéseit, ami elősegíti a bolygók emberi felfedezését.
A napszél a Nap forró, vékony, külső légköréből, a „koronából” származik. A kutatók meglepődtek, amikor felfedezték, hogy a Nap hűvösebb, sűrűbb, alacsonyabb atmoszférájának szerkezete, az úgynevezett kromoszféra felhasználható a napszél sebességének becslésére.
Ez váratlan volt, mert a napszél a korona jelensége, és a kromoszféra olyan mély - a réteg éppen a Nap látható felülete felett van. „Olyan, mint felfedezni, hogy a Nílus folyó forrása egy újabb 500 mérföld a szárazföldön” - mondta Dr. Scott McIntosh a Délnyugati Kutatóintézetből, Boulder, Colorado. A kutatásról szóló cikk vezető szerzője az Astrophysical Journalban.
Az új munka ígéretes lesz az űrsugárzás előrejelzésének pontosságának növelésére. A Nap esetenként milliárd tonnás elektromos gáz robbanást hajt végre, amelyet koronális tömegkibocsátásnak (CME) neveznek, az űrbe óránként millió mérföld (kilométer) sebességgel. Ha egy gyors CME szánt a lassú napenergia szélben, akkor a CME elõtt sokk jön létre, amely felgyorsítja az elektromosan feltöltött napenergiát. Ezek a gyors részecskék megbonthatják a műholdakat, és veszélyesek lehetnek a nem védett űrhajósok számára.
"Ugyanúgy, mint a légkör további részleteinek megismerése segít megjósolni a hurrikán intenzitását, a napszél sebességének ismerete segít meghatározni a CME-kből származó űrsugárzási viharok intenzitását" - mondta Dr. Robert Leamon, az L-3 társszerzője. Kormányhivatalok a NASA Goddard űrrepülési központjában, Greenbelt, Md.
A Föld széléhez hasonlóan a napsugár is széllökik, körülbelül 750 000 mérföld / óra (körülbelül 350 km / másodperc) és 1,5 millió mérföld / óra (700 km / másodperc) között.
Mivel a napszél elektromosan töltött részecskékből áll, ezért reagál a mágneses mezőkre, amelyek áthatolják a napsütés légkörét. A szélrészecskék láthatatlan mágneses erő mentén áramlanak, mint az autópálya autók. Amikor a mágneses mező vonalai egyenesen az űrbe hajlanak, mint ahogyan a „koronális lyuk” területein, a napszél úgy viselkedik, mint egy autó egy húzószalagon, nagy sebességgel futva. Amikor a mágneses mező vonalai hirtelen visszahajlanak a nap felszínéhez, mint például a vasméretek mintája a rúdmágnes körül, a napszél úgy viselkedik, mint autók a városi forgalomban, és viszonylag lassan lép fel. A tudósok ezt már harminc éve tudják, és arra használták, hogy durva becslést adjanak a napszél sebességére - akár gyors, akár lassú.
Az új munkában a csapat a Naprendszeles szél sebességét kötötte össze, amikor a Föld mögött fúj a napsütés atmoszférájának mélyebb változásaihoz, mint amit korábban észleltek (vagy akár várhattak is). A hanghullámnak a kromoszféra két magassága közötti elmozdulásához szükséges idő mérésével meg tudták határozni, hogy a kromoszféra ténylegesen „vékonyan van-e nyújtva” a koronális lyukak alatt nyitott mágneses tereikkel, de a mágnesesen zárt régiók alatt tömörítve van.
A csoport a megfigyelés segítségével kiszámította a szélsebesség folyamatos tartományát a kromoszféra szerkezetéből. Minél szélesebb a kromoszférikus réteg, annál inkább megengedi, hogy a nyílt mágneses mezők kibővüljenek, és annál gyorsabban fúj a napszél. Ez az új módszer pontosabb, mint a régi „gyors vagy lassú” becslés.
A NASA átmeneti régióját és a Coronal Explorer (TRACE) űrhajót használták a hanghullámok sebességének mérésére a kromoszférában, a NASA Advanced Composition Explorer (ACE) űrhajóját pedig a napsugaras szél sebességének mérésére használták, amikor a Föld felfújt. A két űrhajó adatainak összehasonlítása megkapta a kapcsolatot.
„A felfedezés előtt csak akkor tudtuk meghatározni a szélsebesség sebességét az űrhajókról, amelyek nagyjából egybeestek a Föld és a Nap között, mint például az ACE, a WIND és a Solar and Heliospheric Observatory. Ezt az űrhajóflottát a Föld-Nap vonal mentén helyezték el, mert tudnunk kell az űrhajó időjárásáról. Naprendszerünk méretéhez viszonyítva azonban ez egy nagyon szűk tartomány; olyan, mint egy szódaszalmán átnézni. Ezzel a felfedezéssel a TRACE segítségével képeket készíthetünk, amelyek előre jelezni tudják a napsugárzás szélsebességét a Naprendszer felében ”- mondta Dr. Joe Gurman, a NASA Goddard napenergia-kutatója.
Eredeti forrás: SWRI sajtóközlemény
