SOHO Saules attēls, kurā redzami magnētiskie lauki (dzeltenas līnijas) un saules vējš (sarkanas bultiņas). Attēla kredīts: NASA/ESA. Noklikšķiniet, lai palielinātu.
Saules atmosfērā esošu slāni var izmantot, lai novērtētu saules vēja ātrumu - elektrificētas gāzes straumi, kas pastāvīgi pūš no Saules. Saules vēja ātruma novērtēšana uzlabos kosmosa laika prognozes, kas palīdzēs cilvēkiem izpētīt planētas.
Saules vējš plūst no Saules karstās, plānās ārējās atmosfēras, “koronas”. Pētnieki bija pārsteigti, atklājot, ka Saules vēsākas, blīvas zemākās atmosfēras struktūra, ko sauc par hromosfēra , var izmantot, lai novērtētu saules vēja ātrumu.
Tas bija negaidīti, jo Saules vējš ir vainaga parādība, un hromosfēra ir tik dziļa — tas ir slānis tieši virs Saules redzamās virsmas. 'Tas ir kā atklāt, ka Nīlas upes izteka atrodas vēl 500 jūdzes iekšzemē,' sacīja Dr. Skots Makintošs no Dienvidrietumu pētniecības institūta Boulderā, Kolobrijā, vadošais autors dokumentam par šo pētījumu, kas publicēts 10. maijā Astrophysical Journal.
Jaunais darbs sola palielināt kosmosa starojuma prognožu precizitāti. Saule laiku pa laikam palaiž kosmosā miljardu tonnu elektrificētas gāzes sprādzienus, ko sauc par koronālās masas izmešanu (CME), ar ātrumu miljoniem jūdžu (kilometru) stundā. Ja ātrs CME plūcas cauri lēnam saules vējam, CME priekšā uzkrājas trieciens, kas paātrina elektriski lādētās saules vēja daļiņas. Šīs ātrās daļiņas var traucēt satelītu darbību un ir bīstamas neaizsargātiem astronautiem.
'Tāpat kā sīkāka informācija par atmosfēru palīdz prognozēt viesuļvētras intensitāti, Saules vēja ātruma pārzināšana palīdz noteikt CME kosmosa radiācijas vētru intensitāti,' sacīja līdzautors Dr. Roberts Lemons no L-3. Valdības pakalpojumi NASA Godāras kosmosa lidojumu centrā, Greenbelt, Md.
Tāpat kā vējš uz Zemes, arī saules vējš ir brāzmains, un tā ātrums svārstās no aptuveni 750 000 jūdzēm stundā (aptuveni 350 km/s) līdz 1,5 miljoniem jūdžu stundā (700 km/s).
Tā kā saules vējš sastāv no elektriski uzlādētām daļiņām, tas reaģē uz magnētiskajiem laukiem, kas caurstrāvo saules atmosfēru. Saules vēja daļiņas plūst pa neredzamām magnētiskā spēka līnijām kā automašīnas uz šosejas. Kad magnētiskā lauka līnijas izliecas tieši kosmosā, kā tas notiek “koronālo caurumu” apgabalos, saules vējš darbojas kā automašīnas uz vilkšanas joslas, kas skrien lielā ātrumā. Kad magnētiskā lauka līnijas strauji noliecas atpakaļ uz saules virsmu, piemēram, dzelzs šķembu raksts ap stieņa magnētu, saules vējš darbojas kā automašīnas pilsētas satiksmē un izplūst salīdzinoši lēni. Zinātnieki to ir zinājuši vairāk nekā trīsdesmit gadus un izmantojuši to, lai sniegtu aptuvenu Saules vēja ātruma aplēsi — gan ātri, gan lēni.
Jaunajā darbā komanda ir sasaistījusi saules vēja ātrumu, kad tas pūš garām Zemei, ar izmaiņām Saules atmosfērā, kas ir dziļāka nekā iepriekš tika atklāts (vai pat gaidīts). Mērot laiku, kas nepieciešams, lai skaņas vilnis pārvietotos starp diviem hromosfēras augstumiem, viņi varēja noteikt, ka hromosfēra ir efektīvi “izstiepta plānā” zem koronālajiem caurumiem ar atvērtajiem magnētiskajiem laukiem, bet saspiesta zem magnētiski slēgtiem reģioniem.
Komanda izmantoja novērojumu, lai no hromosfēras struktūras iegūtu nepārtrauktu saules vēja ātrumu diapazonu. Jo platāks ir hromosfēras slānis, jo vairāk tam ļauj paplašināties atklātie magnētiskie lauki un jo ātrāk pūtīs saules vējš. Šī jaunā metode ir precīzāka nekā vecā “ātrā vai lēnā” aplēse.
NASA Transition Region and Coronal Explorer (TRACE) kosmosa kuģis tika izmantots, lai mērītu skaņas viļņu ātrumu hromosfērā, un NASA Advanced Composition Explorer (ACE) kosmosa kuģis tika izmantots, lai veiktu Saules vēja ātruma mērījumus, kad tas pūš Zemei. Salīdzinot abu kosmosa kuģu datus, radās savienojums.
'Pirms šī atklājuma mēs varējām noteikt tikai saules vēja ātrumu no kosmosa kuģiem, kas atradās aptuveni vienā līnijā starp Zemi un Sauli, piemēram, ACE, WIND un Saules un Heliosfēras observatoriju. Šī kosmosa kuģu flote tika novietota gar Zemes-Saules līniju, jo mums ir jāzina par kosmosa laikapstākļiem, kas mums tuvojas. Tomēr, salīdzinot ar mūsu Saules sistēmas lielumu, tas ir ļoti šaurs diapazons; tas ir kā skatīties caur sodas salmiņu. Izmantojot šo atklājumu, mēs varam izmantot TRACE, lai izveidotu attēlus, kas var paredzēt saules vēja ātrumu visā pusē Saules sistēmas,” sacīja NASA Goddardas saules pētnieks Dr. Džo Gurmens.
Sākotnējais avots: SWRI ziņu izlaidums