Tutkijat mittaavat auringon sähkökentän ensimmäistä kertaa

Tutkijat mittaavat auringon sähkökentän ensimmäistä kertaa
Tutkijat mittaavat auringon sähkökentän ensimmäistä kertaa
Anonim

Amerikkalaiset tiedemiehet mittasivat NASAn Parker Solar Probe -tietojen perusteella elektronien virtauksen voimakkuuden - aurinkotuulen pääkomponentin, joka ensimmäistä kertaa mahdollisti auringon sähkökentän potentiaalin tarkan laskemisen. Tutkimuksen tulokset julkaistaan The Astrophysical Journal -lehdessä.

Auringon sähkökenttä syntyy protonien ja elektronien vuorovaikutuksen seurauksena, joka muodostuu vetyatomien erottumisesta lämpöydinfuusion tuottaman lämmön vaikutuksesta syvälle auringon sisälle. Sekä nämä että muut hiukkaset muodostavat auringon tuulen, joka kuljetetaan pois auringon pinnalta heliosfäärin ulkokerroksen suuntaan.

Joitakin elektroneja pitää virrassa positiivisesti varautuneet protonit, ja jotkut, joiden massa on 1800 kertaa pienempi kuin protonien, irrotetaan niistä ja palautuvat takaisin Auringon pintaan. Tämä elektronien liike määrää Auringon sähkökentän.

Iowan yliopiston fyysikot analysoivat uusia tietoja Parker Solar Probe -automaatista, automaattisesta korona -avaruusaluksesta, joka lensi vain 0,1 AU tähdestä - lähempänä kuin mikään muu alus - ja saivat uuden käsityksen Auringon sähkökentästä.

"Tärkeintä on, että et voi tehdä tällaisia mittauksia kaukana Auringosta. Voit tehdä ne vain, kun tulet lähelle", yksi tutkimuksen kirjoittajista, fysiikan apulaisprofessori Jasper Halekas lainasi yliopiston lehdistötiedotteessa. Ja tähtitiede. "Se on kuin yrittäisi ymmärtää vesiputousta katsomalla jokea mailin päässä alavirtaan. 0,1 AU: n mittaamat mittaukset ovat kuin vesiputouksen sisällä."

Erityisesti tutkijat arvioivat lähtevien ja palaavien elektronien suhteen ja laskivat tarkemmin kuin koskaan ennen auringon sähkökentän parametrit, sen leveyden ja kokoonpanon.

"Elektronit yrittävät paeta, ja protonit yrittävät vetää niitä takaisin. Tämä on sähkökenttä", Khalekas sanoo.

Tutkijat kuvaavat kuvaannollisesti Auringon sähkökenttää valtavan kulhon muodossa ja elektroneja palloina, jotka rullaavat sen sisäpintaa pitkin eri nopeuksilla. Jotkut elektronit tai pallot ovat riittävän liikkuvia kulhon reunan ylittämiseksi, kun taas toiset hidastavat vähitellen ja lopulta liukuvat kulhon pohjaan.

"Pohjimmiltaan kulhosta poistuvien pallojen ja niiden, joita ei voi, välillä on energiaraja, ja se voidaan mitata. Kun olemme tarpeeksi lähellä aurinkoa, voimme tehdä tarkkoja mittauksia elektronien jakautumisesta. Ensinnäkin mittaamme ne elektronit, jotka palaavat, eivät ne, jotka lentävät pois, - selittää tiedemies. - Joten voimme määrittää, kuinka suuren osan tästä kiihtyvyydestä antaa Auringon sähkökenttä. Näyttää siltä, että tämä on hyvin pieni osa. ei ole tärkein asia, joka antaa impulssin aurinkotuulelle, mutta se osoittaa muille mekanismeille, jotka tuottavat enemmän energiaa."

Kirjoittajat toivovat, että tutkimuksensa tulokset antavat tarkemman kuvan aurinkotuulesta - plasmasuihkusta, joka lentää pois auringosta miljoonien kilometrien tunnissa ja pesee maan ja muut aurinkokunnan planeetat, ja sillä on myös merkittävä vaikutus sarjakuvalaitteiden toimintaan.

Suositeltava: