Một nhóm các nhà khoa học người Đức gốc Trung Quốc đã xác định các cấu trúc từ tính trong corona mặt trời nơi gió mặt trời nhanh bắt nguồn. Sử dụng hình ảnh và bản đồ Doppler từ Máy đo quang phổ cực tím mặt trời của máy quang phổ phát xạ (SUMER) và từ kế được cung cấp bởi Michelson Doppler Imager (MDI) trên Mặt trời và Đài quan sát Heliospheric (SOHO) của ESA và NASA từ các từ trường hình phễu được neo trong các làn của mạng từ gần bề mặt Mặt trời. Những quan sát này được trình bày trên tạp chí Khoa học ngày 22 tháng 4. Nghiên cứu dẫn đến sự hiểu biết tốt hơn về bản chất từ tính của các nguồn của gió mặt trời, một dòng plasma nóng và nóng (khí dẫn điện) ảnh hưởng đến môi trường không gian Trái đất.
Gió mặt trời bao gồm các proton, hạt alpha (helium bị ion hóa hai lần), các ion nặng và electron chảy từ bề mặt Mặt trời với tốc độ dao động từ 300 đến 800 km / s. Các ion nặng trong vùng nguồn vành phát ra bức xạ ở bước sóng cực tím nhất định. Khi chúng chảy về Trái đất, như khi chúng truy tìm gió mặt trời non trẻ, các bước sóng phát xạ tia cực tím trở nên ngắn hơn, một hiện tượng gọi là hiệu ứng Doppler, được biết đến trong biến thể âm thanh của nó, ví dụ, từ sự thay đổi âm sắc của còi của một chiếc xe cảnh sát trong khi tiếp cận hoặc rút ra từ người nghe. Trong trường hợp năng lượng mặt trời, chuyển động plasma về phía chúng ta, có nghĩa là cách xa bề mặt mặt trời, được phát hiện là sự dịch chuyển màu xanh trong phổ tử ngoại, và do đó có thể được sử dụng để xác định sự bắt đầu của luồng gió mặt trời.
Phổ tử ngoại SUMER tương tự như những gì nhìn thấy khi lăng kính tách ánh sáng trắng thành cầu vồng có màu sắc riêng biệt. Tuy nhiên, bức xạ cực tím là vô hình đối với mắt người và không thể xuyên qua bầu khí quyển Trái đất. Bằng cách phân tích phát xạ tia cực tím thu được bởi SUMER trên đài quan sát vũ trụ SOHO từ không gian, các nhà vật lý mặt trời có thể tìm hiểu rất nhiều về Mặt trời và suy ra nhiệt độ khí, thành phần hóa học và chuyển động trong các tầng khí quyển khác nhau.
Tác giả cấu trúc từ tính tốt của vùng nguồn gió mặt trời vẫn còn khó nắm bắt, tác giả đầu tiên của Giáo sư Chuanyi Tu, từ Khoa Địa vật lý của Đại học Bắc Kinh, Bắc Kinh, Trung Quốc. Trong nhiều năm, các nhà vật lý năng lượng mặt trời và không gian đã quan sát các luồng gió mặt trời nhanh đến từ các vùng vành đai với các đường sức từ mở và cường độ ánh sáng thấp, còn được gọi là các lỗ vành. Tuy nhiên, chỉ bằng cách kết hợp các quan sát phức tạp từ SOHO theo một cách mới lạ, chúng ta mới có thể suy ra các thuộc tính của các nguồn bên trong các lỗ vành. Gió mặt trời nhanh dường như bắt nguồn từ các phễu vành với tốc độ khoảng 10 km / s ở độ cao 20.000 km so với quang cảnh trên núi.
Gió mặt trời nhanh bắt đầu chảy ra từ đỉnh phễu trong các lỗ vành với tốc độ dòng chảy khoảng 10 km / giây, giáo sư Tu. Phần mềm này được xem như là các mảng lớn trong dịch chuyển màu xanh Doppler (các khu vực nở trong hình trên) của một vạch quang phổ phát ra từ các ion Ne + 7 ở nhiệt độ 600.000 Kelvin, có thể được sử dụng như một chất đánh dấu tốt cho dòng plasma nóng . Qua so sánh với từ trường, được ngoại suy từ quang quyển bằng dữ liệu từ tính MDI, chúng tôi thấy rằng mô hình dịch chuyển màu xanh của dòng này tương quan tốt nhất với các cấu trúc trường mở ở 20.000 km.
Máy quang phổ SUMER đã xem xét kỹ lưỡng các nguồn của gió mặt trời bằng cách quan sát bức xạ cực tím đến từ một khu vực rộng lớn ở vùng cực bắc của Mặt trời. Việc xác định rõ ràng cấu trúc từ tính chi tiết của nguồn, hiện được tiết lộ là phễu vành và xác định chiều cao giải phóng và tốc độ ban đầu của gió mặt trời là những bước quan trọng trong việc giải quyết các vấn đề về cung cấp khối lượng và gia tốc cơ bản. Bây giờ chúng ta có thể tập trung chú ý vào việc nghiên cứu thêm các điều kiện plasma và các quá trình vật lý xảy ra trong các phễu vành mở rộng và trong các cổ hẹp của chúng được neo trong mạng từ tính, Giáo sư Eckart Marsch, đồng tác giả của bài báo Khoa học cho biết.
Giải quyết bản chất và nguồn gốc của gió mặt trời là một trong những mục tiêu chính mà SOHO được thiết kế. Từ lâu cộng đồng thiên văn đã biết rằng gió mặt trời nhanh đến từ các lỗ vành. Điều mới ở đây là phát hiện ra rằng các dòng chảy này bắt đầu trong các phễu vành, có nguồn của chúng nằm ở các cạnh của mạng từ. Ngay dưới bề mặt của Mặt trời có các tế bào đối lưu lớn. Mỗi tế bào có từ trường liên kết với nó, được tập trung trong các làn mạng bằng phương pháp đối lưu từ tính, nơi cổ phễu được neo. Plasma, trong khi vẫn bị giới hạn trong các vòng nhỏ, được đưa vào đối lưu với các phễu và sau đó được thả ra ở đó, giống như một xô nước được đổ vào một kênh nước mở.
Trước đây người ta tin rằng gió mặt trời nhanh bắt nguồn từ bất kỳ dòng trường mở nhất định nào trong lớp ion hóa của nguyên tử hydro hơi cao hơn tầng quang điện tử, giáo sư Marsch, Hồi Tuy nhiên, sự dịch chuyển Doppler thấp của dòng phát xạ từ các ion carbon cho thấy dòng chảy lớn vẫn chưa xảy ra ở độ cao 5.000 km. Plasma gió mặt trời hiện được coi là được cung cấp bởi plasma xuất phát từ nhiều vòng từ tính nhỏ, chỉ có chiều cao vài nghìn km, chen chúc vào phễu. Thông qua plasma kết nối lại từ tính được đưa từ tất cả các phía vào phễu, nơi nó có thể được gia tốc và cuối cùng tạo thành gió mặt trời.
Công cụ SUMER được xây dựng dưới sự lãnh đạo của Tiến sĩ Klaus Wilhelm, đồng thời là đồng tác giả của bài báo, tại Viện nghiên cứu hệ mặt trời Max Planck (trước đây là Viện nghiên cứu khí quyển Max Planck) ở Lindau, Đức, với những đóng góp quan trọng từ Viện nghiên cứu vũ trụ Sputiale ở Orsay, Pháp, Trung tâm bay không gian Goddard của NASA ở Greenbelt, Maryland, Đại học California ở Berkeley và với sự hỗ trợ tài chính từ các cơ quan quốc gia Đức, Pháp, Mỹ và Thụy Sĩ. SOHO đã hoạt động được gần mười năm tại một vị trí thuận lợi đặc biệt trong không gian cách Trái đất 1,5 triệu km, ở phía mặt trời của Trái đất. SOHO là một dự án hợp tác quốc tế giữa Cơ quan Vũ trụ châu Âu và NASA. Nó được phóng trên tên lửa Atlas II-AS từ Trung tâm vũ trụ NASA Kennedy Kennedy, Florida, vào tháng 12 năm 1995 và được vận hành từ Trung tâm bay không gian Goddard.
Nguồn gốc: Bản tin xã hội Max Planck
