Các điệu nhảy trên mặt trời. Buộc phải quan sát điệu nhảy này từ xa, các nhà khoa học sử dụng tất cả các công cụ theo ý của họ để tìm kiếm các mô hình và kết nối để khám phá nguyên nhân gây ra những vụ nổ lớn này. Ánh xạ các mô hình này có thể giúp các nhà khoa học dự đoán sự khởi đầu của thời tiết không gian bùng phát về phía Trái đất từ Mặt trời, gây nhiễu tín hiệu liên lạc và Hệ thống Định vị Toàn cầu (GPS).
Phân tích về 191 ngọn lửa mặt trời kể từ tháng 5 năm 2010 bởi Đài thiên văn Động lực học Mặt trời (SDO) của NASA gần đây đã cho thấy một phần mới trong mô hình: khoảng 15% các ngọn lửa có một giai đoạn cuối bùng phát khác biệt, vài phút đến vài giờ sau đó chưa từng có quan sát đầy đủ. Giai đoạn cuối này của ngọn lửa sẽ bơm nhiều năng lượng hơn vào không gian so với trước đây.
Phil Chamberlin, phó nhà khoa học dự án cho SDO tại Trung tâm bay không gian Goddard của NASA ở Greenbelt, Md. Chúng tôi thấy lượng khí thải tăng lên từ nửa giờ đến vài giờ sau , điều đó đôi khi còn lớn hơn các giai đoạn truyền thống ban đầu của ngọn lửa. Trong một trường hợp vào ngày 3 tháng 11 năm 2010, chỉ đo các tác động của ngọn lửa chính có nghĩa là đánh giá thấp lượng năng lượng bắn vào bầu khí quyển Trái đất bằng 70%.
Toàn bộ hệ thống thời tiết không gian, từ bề mặt Mặt trời đến các rìa ngoài của hệ mặt trời, phụ thuộc vào cách truyền năng lượng từ sự kiện này sang sự kiện khác - sự kết nối từ tính gần Mặt trời chuyển sang năng lượng chuyển động trong không gian sang năng lượng lắng đọng vào bầu khí quyển Trái đất, ví dụ. Hiểu rõ hơn về ngọn lửa giai đoạn cuối này sẽ giúp các nhà khoa học định lượng lượng năng lượng được tạo ra khi mặt trời phun trào.
Nhóm nghiên cứu đã tìm thấy bằng chứng cho những giai đoạn muộn này khi SDO lần đầu tiên bắt đầu thu thập dữ liệu vào tháng 5 năm 2010 và Mặt trời quyết định đưa vào một chương trình. Trong tuần đầu tiên đó, giữa một khoảng thời gian khá yên tĩnh đối với mặt trời, đã mọc lên khoảng chín ngọn lửa với các kích cỡ khác nhau. Kích thước ngọn lửa được chia thành các loại, được đặt tên là A, B, C, M và X, từ lâu đã được xác định bởi cường độ của tia X phát ra ở đỉnh flare, được đo bằng hệ thống vệ tinh GOES (Vệ tinh môi trường hoạt động địa tĩnh). GOES là một mạng lưới các vệ tinh do NOAA vận hành trên quỹ đạo địa không đồng bộ gần Trái đất kể từ năm 1976. Một trong những vệ tinh GOES chỉ đo lượng phát xạ tia X và là nguồn thông tin quan trọng về thời tiết không gian mà mặt trời gửi cho chúng ta.
Tuy nhiên, tháng 5 năm 2010, SDO đã quan sát những ngọn lửa đó bằng tầm nhìn đa bước sóng của nó. Nó ghi lại dữ liệu chỉ ra rằng một số bước sóng khác của người sói ánh sáng hành xử đồng bộ với tia X, nhưng đạt cực đại vào những thời điểm khác.
Trong nhiều thập kỷ, tiêu chuẩn về pháo sáng của chúng tôi là quan sát tia X và xem khi nào chúng đạt cực đại, Tom nói, Tom Woods, một nhà khoa học vũ trụ tại Đại học Colorado, Boulder, Colo, là tác giả đầu tiên viết về chủ đề này. được lên mạng ngày 7 tháng 9 trên Tạp chí Vật lý thiên văn. Đây là định nghĩa của chúng tôi khi ngọn lửa bùng phát. Nhưng chúng tôi đã nhìn thấy những đỉnh cực đại tương ứng với tia X. Woods nói rằng lúc đầu họ lo lắng dữ liệu là sự bất thường hoặc trục trặc trong các công cụ. Nhưng khi họ xác nhận dữ liệu với các công cụ khác và xem các mẫu lặp lại trong nhiều tháng, họ bắt đầu tin tưởng vào những gì họ đang nhìn thấy. Và sau đó chúng tôi đã rất phấn khích, anh ấy nói.
Trong suốt một năm, nhóm nghiên cứu đã sử dụng thiết bị EVE (cho thí nghiệm biến đổi cực tím cực mạnh) trên SDO để ghi lại dữ liệu từ nhiều ngọn lửa khác. EVE không chụp hình ảnh thông thường. Woods là nhà nghiên cứu chính cho thiết bị EVE và ông giải thích rằng nó thu thập tất cả ánh sáng từ mặt trời cùng một lúc và sau đó tách chính xác từng bước sóng ánh sáng và đo cường độ của nó. Điều này không tạo ra những bức ảnh đẹp như cách các công cụ khác trên SDO thực hiện, nhưng nó cung cấp các biểu đồ vạch ra cách mỗi bước sóng ánh sáng mạnh hơn, cực đại và giảm dần theo thời gian. EVE thu thập dữ liệu này cứ sau 10 giây, một tốc độ được đảm bảo để cung cấp thông tin hoàn toàn mới về cách mặt trời thay đổi, với điều kiện là các công cụ trước đó chỉ đo thông tin đó mỗi giờ rưỡi hoặc không nhìn vào tất cả các bước sóng - gần như không đủ thông tin để có được một bức tranh hoàn chỉnh về sưởi ấm và làm mát ngọn lửa.
[/ chú thích]
Ghi lại tia cực tím cực mạnh, quang phổ EVE cho thấy bốn pha trong vòng đời bùng phát trung bình. Ba đầu tiên đã được quan sát và được thiết lập tốt. (Mặc dù EVE có thể đo và định lượng chúng qua một loạt các bước sóng ánh sáng tốt hơn bao giờ hết.) Giai đoạn đầu tiên là pha xung tia X cứng, trong đó các hạt có năng lượng cao trong bầu khí quyển của mặt trời rơi xuống bề mặt của mặt trời sau một sự kiện bùng nổ trong bầu khí quyển được gọi là kết nối lại từ tính. Chúng rơi tự do trong vài giây đến vài phút cho đến khi chúng chạm vào bầu khí quyển thấp hơn, và sau đó giai đoạn thứ hai, giai đoạn dần dần bắt đầu. Trong vài phút đến vài giờ, vật liệu mặt trời, được gọi là plasma, được nung nóng và phát nổ trở lại, lần theo dấu vết của nó dọc theo các vòng từ tính khổng lồ, lấp đầy các vòng bằng plasma. Quá trình này phát ra rất nhiều ánh sáng và bức xạ đến mức có thể so sánh với hàng triệu quả bom hydro.
Giai đoạn thứ ba được đặc trưng bởi bầu khí quyển Sun Sun - độ sáng corona, và được gọi là giai đoạn làm mờ vành. Điều này thường được liên kết với những gì mà người ta gọi là sự phóng ra của khối vành, trong đó một đám mây plasma lớn phun ra khỏi bề mặt Mặt trời.
Nhưng giai đoạn thứ tư, giai đoạn bùng phát muộn, được phát hiện bởi EVE là mới. Bất cứ nơi nào từ một đến năm giờ sau đối với một số ngọn lửa, họ đã nhìn thấy một đỉnh thứ hai của vật liệu vành ấm áp mà không phải là tương ứng với một vụ nổ tia X khác.
Nhiều quan sát đã phát hiện ra một cực đại cực tím tăng lên chỉ vài giây đến vài phút sau giai đoạn chính của ngọn lửa, và hành vi này được coi là một phần bình thường của quá trình bùng phát. Nhưng giai đoạn cuối này thì khác, anh nói Goddard Hay Chamberlin, cũng là đồng tác giả của bài báo. Những phát thải này xảy ra đáng kể sau đó. Và nó xảy ra sau khi ngọn lửa chính thể hiện đỉnh cao ban đầu đó.
Để cố gắng hiểu những gì đang xảy ra, nhóm nghiên cứu đã xem xét các hình ảnh được thu thập từ Hội nghị chụp ảnh nâng cao (AIA) của SDO. Họ có thể nhìn thấy vụ phun trào pha chính trong các hình ảnh và cũng nhận thấy một loạt các vòng vành thứ hai ở xa phía trên vị trí bùng phát ban đầu. Các vòng lặp thêm này dài hơn và trở nên sáng hơn so với bộ ban đầu (hoặc các vòng lặp sau bùng phát xuất hiện chỉ vài phút sau đó). Những vòng lặp này cũng được đặt riêng biệt so với những vòng trước đó.
Các cường độ mà chúng tôi ghi lại trong các tia sáng pha muộn thường mờ hơn cường độ tia X, theo lời của Woods. Tuy nhiên, giai đoạn muộn diễn ra lâu hơn, đôi khi trong nhiều giờ, do đó, nó đưa ra tổng năng lượng tương đương với ngọn lửa chính thường chỉ tồn tại trong vài phút. Bởi vì nguồn năng lượng bổ sung chưa được thực hiện trước đây từ ngọn lửa này cũng quan trọng không kém đối với bầu khí quyển Trái đất, nên hiện tại, Woods và các đồng nghiệp đang nghiên cứu làm thế nào các ngọn lửa giai đoạn cuối có thể ảnh hưởng đến thời tiết không gian.
Tất nhiên, giai đoạn cuối bùng phát chỉ là một mảnh của câu đố khi chúng ta cố gắng hiểu ngôi sao mà chúng ta đang sống. Nhưng theo dõi năng lượng, đo tất cả các bước sóng ánh sáng khác nhau, sử dụng tất cả các dụng cụ mà NASA có sẵn, thông tin đó giúp chúng tôi vạch ra tất cả các bước của điệu nhảy tuyệt vời Sun Sun.
