Ticker

6/recent/ticker-posts

Πηγή επικίνδυνων σωματιδίων υψηλής ενέργειας που βρίσκονται στον Ήλιο

 


Έκρηξη μαζικής στεφάνης, ή CME, που εκρήγνυται στο διάστημα στις 31 Αυγούστου, 2012. Εδώ απεικονίζεται μια συνδυασμένη έκδοση των μήκους κύματος 171 και 304 angstrom που λαμβάνονται από το Παρατηρητήριο Solar Dynamics. 

Η πηγή των δυνητικά επικίνδυνων ηλιακών σωματιδίων, που απελευθερώνονται από τον Ήλιο με μεγάλη ταχύτητα κατά τη διάρκεια καταιγίδων στην εξωτερική ατμόσφαιρα, εντοπίστηκε για πρώτη φορά από ερευνητές του Πανεπιστημίου UCL και του George Mason, Βιρτζίνια, ΗΠΑ.

Αυτά τα σωματίδια είναι πολύ φορτισμένα και, εάν φτάσουν στην ατμόσφαιρα της Γης, μπορεί δυνητικά να διαταράξουν δορυφόρους και ηλεκτρονικές υποδομές, καθώς και να θέσουν σε κίνδυνο την ακτινοβολία για τους αστροναύτες και τους ανθρώπους στα αεροπλάνα. Το 1859, κατά τη διάρκεια του γνωστού ως Carrington Event, μια μεγάλη ηλιακή καταιγίδα προκάλεσε την αποτυχία των τηλεγραφικών συστημάτων σε όλη την Ευρώπη και την Αμερική. Με τον σύγχρονο κόσμο να εξαρτάται τόσο από τις ηλεκτρονικές υποδομές, το ενδεχόμενο βλάβης είναι πολύ μεγαλύτερο.

(Μια πρόσφατη αναφορά αποκάλυψε ότι η εκδήλωση Carrington δεν ήταν μοναδική και είναι μόνο θέμα χρόνου πριν συμβεί ξανά, εκτός, όπως σημειώνεται παραπάνω, ο αντίκτυπος είναι πιθανότατα πολύ πιο καταστροφικός λόγω της εξάρτησής μας από την τεχνολογία.)

Για να ελαχιστοποιηθεί ο κίνδυνος, οι επιστήμονες προσπαθούν να κατανοήσουν πώς παράγονται αυτά τα ρεύματα σωματιδίων, ώστε να μπορούν να προβλέψουν καλύτερα πότε μπορεί να επηρεάσουν τη Γη.

Στη νέα μελέτη, που δημοσιεύθηκε στο Science Advances , οι ερευνητές ανέλυσαν τη σύνθεση των ηλιακών ενεργητικών σωματιδίων που κατευθύνονται προς τη Γη και διαπίστωσαν ότι είχαν το ίδιο "δακτυλικό αποτύπωμα" με το πλάσμα που βρίσκεται χαμηλά στην κορώνα του Ήλιου, κοντά στη μεσαία περιοχή της ατμόσφαιρας του Ήλιου, η χρωμόσφαιρα .

Η συν-συγγραφέας Δρ. Stephanie Yardley (UCL Mullard Space Science Laboratory, MSSL) δήλωσε: "Στη μελέτη μας παρατηρήσαμε για πρώτη φορά ακριβώς από πού προέρχονται τα ηλιακά ενεργητικά σωματίδια από τον Ήλιο. Τα στοιχεία μας υποστηρίζουν τις θεωρίες ότι αυτά τα πολύ φορτισμένα σωματίδια προέρχονται από πλάσμα που έχει συγκρατηθεί χαμηλά στην ατμόσφαιρα του Ήλιου από ισχυρά μαγνητικά πεδία . Αυτά τα ενεργητικά σωματίδια, μόλις απελευθερωθούν, επιταχύνονται από εκρήξεις που ταξιδεύουν με ταχύτητα μερικών χιλιάδων χιλιομέτρων το δευτερόλεπτο.

"Τα ενεργητικά σωματίδια μπορούν να φτάσουν στη Γη πολύ γρήγορα, μέσα σε λίγα λεπτά έως μερικές ώρες, με αυτά τα συμβάντα να διαρκούν για μέρες. Προς το παρόν, μπορούμε να παρέχουμε προβλέψεις για αυτά τα συμβάντα μόνο όταν συμβαίνουν, καθώς είναι πολύ δύσκολο να προβλέψουμε αυτά τα γεγονότα. προτού συμβούν. Με την καλύτερη κατανόηση των διαδικασιών του Ήλιου μπορούμε να βελτιώσουμε τις προβλέψεις ώστε, όταν χτυπήσει μια μεγάλη ηλιακή καταιγίδα, να έχουμε χρόνο να δράσουμε για να μειώσουμε τους κινδύνους. "

Ο επικεφαλής συγγραφέας Δρ David Brooks (Πανεπιστήμιο George Mason και επίτιμος αναπληρωτής καθηγητής στο UCL MSSL) δήλωσε: "Οι παρατηρήσεις μας παρέχουν μια συναρπαστική ματιά στο πού προέρχεται το υλικό που παράγει ηλιακά ενεργητικά σωματίδια σε λίγα γεγονότα από τον τελευταίο ηλιακό κύκλο. Τώρα ξεκινώντας έναν νέο ηλιακό κύκλο, μόλις ξεκινήσει, θα χρησιμοποιήσουμε τις ίδιες τεχνικές για να δούμε αν τα αποτελέσματά μας είναι γενικά αλήθεια ή αν αυτά τα γεγονότα είναι κάπως ασυνήθιστα.

"Είμαστε τυχεροί που κατανοούμε τους μηχανισμούς πίσω από τις ηλιακές καταιγίδες και τα ηλιακά ενεργητικά σωματίδια είναι πιθανό να προχωρήσουν γρήγορα τα επόμενα χρόνια χάρη στα δεδομένα που θα αποκτηθούν από δύο διαστημικά σκάφη - το Solar Orbiter της ESA και το NASA Parker Solar Probe - που πλησιάζουν πιο κοντά στον Ήλιο από  οποιοδήποτε διαστημικό σκάφος μπορούσε πριν. "

Στη μελέτη, οι ερευνητές διαπίστωσαν ότι τα ηλιακά ενεργητικά σωματίδια που μετρήθηκαν από τον δορυφόρο Wind είχαν την ίδια χημική υπογραφή - μια αφθονία πυρίτιο σε σύγκριση με το θείο - καθώς το πλάσμα περιορίζεται κοντά στην κορυφή της χρωμόσφαιρας του Ήλιου. Αυτές οι τοποθεσίες βρίσκονταν στα «σημεία» των καυτών στεφανιαίων βρόχων - δηλαδή, στο κάτω μέρος των βρόχων μαγνητικού πεδίου και πλάσματος που εκτείνονταν μέχρι την εξωτερική ατμόσφαιρα του ήλιου και πάλι πίσω.

Χρησιμοποιώντας μια νέα τεχνική, η ομάδα μέτρησε την ισχύ του στεφανιαίου μαγνητικού πεδίου σε αυτά τα σημεία και διαπίστωσε ότι ήταν πολύ υψηλή, στην περιοχή των 245 έως 550 Gauss, επιβεβαιώνοντας τη θεωρία ότι το πλάσμα συγκρατείται στην ατμόσφαιρα του Ήλιου από ισχυρά μαγνητικά πεδία πριν από την απελευθέρωσή του στο διάστημα .

Τα ηλιακά ενεργητικά σωματίδια απελευθερώνονται από τον Ήλιο και επιταχύνονται από ηλιακές εκλάμψεις (μεγάλες εκρήξεις) ή εκτοξεύσεις στεφανιαίας μάζας - εκτοξεύσεις τεράστιων νεφών πλάσματος και μαγνητικού πεδίου. Περίπου 100 ηλιακά ενεργειακά συμβάντα σωματιδίων συμβαίνουν κάθε 11χρονο ηλιακό κύκλο, αν και αυτός ο αριθμός ποικίλλει από κύκλο σε κύκλο.

Τα τελευταία ευρήματα υποστηρίζουν την ιδέα ότι ορισμένα ηλιακά ενεργητικά σωματίδια προέρχονται από διαφορετική πηγή από τον αργό ηλιακό άνεμο (η προέλευση του οποίου εξακολουθεί να συζητείται), καθώς περιορίζονται σε συγκεκριμένες συνθήκες σε θερμούς στεφανιαίους βρόχους στον πυρήνα της περιοχής πηγής. Ένας ταχύτερος ηλιακός άνεμος εκπέμπεται συνεχώς από τον Ήλιο. Η συνάντησή του με την ατμόσφαιρα της Γης μπορεί να δημιουργήσει τα Βόρεια Φώτα.

Τα σωματίδια υψηλής ενέργειας που απελευθερώθηκαν τον Ιανουάριο του 2014 προήλθαν από μια πτητική περιοχή του Ήλιου που είχε συχνές ηλιακές εκλάμψεις και CME, και ένα εξαιρετικά ισχυρό μαγνητικό πεδίο. Η περιοχή, γνωστή ως 11944, ήταν μια από τις μεγαλύτερες ενεργές περιοχές στον Ήλιο εκείνη την εποχή και ήταν ορατή στους παρατηρητές στη Γη ως ηλιακό σημείο - ένα σκοτεινό σημείο στην επιφάνεια του ήλιου.

Μια ισχυρή ειδοποίηση καταιγίδας ακτινοβολίας εκδόθηκε τότε από το Κέντρο Πρόβλεψης Διαστημικού Καιρού NOAA / NWS, αλλά το ηλιακό ενεργητικό γεγονός σωματιδίων δεν είναι γνωστό ότι προκάλεσε διαταραχές στην ατμόσφαιρα της Γης, αν και τα συστήματα υπολογιστών στο διαστημικό σκάφος Hinode κατέγραψαν πολλές επιτυχίες .

(Είναι πιθανό ότι αν συνέβαινε το ίδιο γεγονός σήμερα, θα ήταν πολύ πιο αναστατωτικό λόγω της εξασθένισης του μαγνητικού πεδίου της Γης).

Λήφθηκε μια μέτρηση της έντασης του μαγνητικού πεδίου στην περιοχή 11944 σε ξεχωριστή μελέτη λίγο μετά από αυτό το χρονικό διάστημα και ήταν μια από τις υψηλότερες που καταγράφηκαν ποτέ στον Ήλιο - 8,2kG.

Περισσότερες πληροφορίες: "Η πηγή των μεγάλων ηλιακών ενεργειακών γεγονότων σωματιδίων από την υπερ-ενεργή περιοχή 11944" Science Advances (2021). advances.sciencemag.org/lookup ... .1126 / sciadv.abf0068

Δημοσίευση σχολίου

0 Σχόλια