Группа астрономов во главе с доктором Сантьяго Варгасом Домингесом проанализировала результаты наблюдений Солнца с самым высоким разрешением, которые когда-либо проводились. Краткое изложение их работы в BBSO было представлено 2 июня на 224-м заседании Американского астрономического общества, проходившем в Бостоне, штат Массачусетс.Исследователи NJIT сообщили о появлении плавучих "мелкомасштабных" магнитных веревок на поверхности Солнца и инициировании мощных плазменных извержений в солнечной атмосфере. Наблюдения проводились в рамках программы, проводимой совместно с миссией NASA Interface Region Imaging Spectrograph (IRIS), обсерваторией солнечной динамики (SDO) и спутником Hinode.
Эти наблюдения предоставили уникальный вид жгута магнитного потока в структуре грануляции поверхности Солнца, длина которого составляла 6000 миль, а также взаимодействие между вновь возникающими и вышележащими окружающими магнитными полями.Солнечная активность влечет за собой многочисленные процессы, происходящие в ближайшей к Земле звезде.
Эти процессы имеют далеко идущие последствия, порождая «космическую погоду», которая переносит всплески заряженных частиц и высокоэнергетическое излучение в направлении Земли почти со скоростью света.Магнитное поле, генерируемое в недрах Солнца и выносимое на поверхность, создает множество разнообразных структур, наиболее известными из которых являются солнечные пятна. Солнечные пятна могут покрывать большие площади поверхности Солнца — в несколько раз больше Земли. Они могут сохраняться неделями или даже месяцами, прежде чем исчезнуть.
Связанные с эволюцией солнечных пятен солнечные вспышки и корональные выбросы массы особенно интенсивны во время солнечного максимума, периода наибольшей активности в 11-летнем солнечном цикле.Множественные явления также могут происходить в «меньших» пространственных масштабах в несколько тысяч миль и за считанные минуты. Считается, что эти события вызваны взаимодействием магнитных полей, они происходят с большей частотой и, по-видимому, непосредственно ответственны за непрерывный нагрев солнечной атмосферы.Комбинация наземных и космических наблюдений облегчила исследование того, как слои солнечной атмосферы связаны, от поверхности до самого внешнего слоя, короны.
Это привело к важному новому пониманию солнечной активности и механизмов, которые ею управляют. В частности, команда NJIT во главе с Варгасом Домингесом обнаружила ранее неизвестные факторы, ответственные за генерацию плазменных выбросов и нагрев солнечной атмосферы.Серия изображений, полученных в ходе этой работы, зафиксировала эволюцию солнечной поверхности и атмосферы с 15-секундными интервалами с пространственным разрешением примерно 40 миль на пиксель. Исследователи обнаружили, что солнечные скачки могут быть вызваны плавучими веревками магнитного потока, которые ненадолго появляются на поверхности и взаимодействуют с окружающими магнитными полями.
Наблюдаемая веревка магнитного потока протяженностью 6000 миль поднималась из недр Солнца, растягивала структуры грануляции и пересекала поверхность Солнца, на которой преобладает конвективное движение. Наблюдаемая структура конвективных ячеек, известная как грануляция, состоит из гранул, аналогичных пузырькам в кипящей воде.
На Солнце конвекция происходит в плазме при температуре 10 000 градусов по Фаренгейту. В любой момент времени поверхность Солнца покрыта примерно четырьмя миллионами гранул. Площадь, покрытая лишь некоторыми из этих гранул, равна континентальной части Соединенных Штатов.
Когда магнитная веревка взаимодействует с грануляцией, она деформирует клетки, и они увеличиваются примерно в пять раз по сравнению с их первоначальным размером. И по мере их роста новые возникающие магнитные поля поражают уже существующие окружающие поля.
Исследователи из NJIT обнаружили, что эффект этого взаимодействия, известный как повторное соединение, заключается в локальном нагреве порядка сотен тысяч градусов и создании всплеска, при котором плазма быстро ускоряется до скорости 70 000 миль в час в течение 10 минут. .Это исследование показало, что комплексное действие мелкомасштабных и «скрытых» полей на Солнце важно для понимания того, как энергия переносится в солнечную атмосферу. Исследуемый процесс может играть значительную роль в потоке массы и энергии из недр Солнца в корону, солнечный ветер и околоземную среду.