Team identificerer lavenergisolpartikler fra hinsides Jorden nær Solen

Ved hjælp af data fra NASAs Parker Solar Probe (PSP), et hold ledet af Southwest Research Institute identificerede lavenergipartikler, der lurer nær Solen, og som sandsynligvis stammer fra solvindinteraktioner langt ud over Jordens kredsløb. PSP vover sig tættere på Solen end nogen tidligere sonde, bærende hardware hjalp SwRI med at udvikle. Forskere undersøger de gådefulde træk ved Solen for at besvare mange spørgsmål, herunder hvordan man beskytter rumrejsende og teknologi mod stråling i forbindelse med solarrangementer.

"Vores hovedmål er at bestemme de accelerationsmekanismer, der skaber og transporterer farlige højenergipartikler fra solatmosfæren ind i solsystemet, inklusive det nære Jord-miljø, " sagde Dr. Mihir Desai, en missionsmedforsker i instrumentpakken Integrated Science Investigation of the Sun (IS☉IS), et multi-institutionelt projekt ledet af Principal Investigator Prof. Dave McComas fra Princeton University. IS☉IS består af to instrumenter, Energetic Particle Instrument-High (EPI-Hi) og Energetic Particle Instrument-Low (EPI-Lo). "Med EPI-Lo, vi var i stand til at måle ekstremt lavenergipartikler uventet tæt på solmiljøet. Vi overvejede mange forklaringer på deres tilstedeværelse, men i sidste ende fastslog, at de er den rygende pistol, der peger på interaktioner mellem langsomt og hurtigt bevægende områder af solvinden, der accelererer højenergipartikler fra hinsides Jordens kredsløb. Nogle af dem rejser tilbage mod solen, bremser mod tidevandet af den udstrømmende solvind, men bevarer stadig overraskende høje energier."

PSP, som vil rejse inden for 4 millioner miles fra Solens overflade, indsamler nye soldata for at hjælpe videnskabsmænd med at forstå, hvordan solbegivenheder, såsom koronale masseudstødninger, påvirke livet på jorden. Under den stigende del af solens aktivitetscyklus, vores stjerne frigiver enorme mængder af energiforsynet stof, magnetiske felter og elektromagnetisk stråling i form af koronale masseudstødninger (CME'er). Dette materiale er integreret i solvinden, den jævne strøm af ladede partikler, der frigives fra Solens øvre atmosfære. De højenergetiske solenergipartikler (SEP'er) udgør en alvorlig strålingstrussel mod menneskelige opdagelsesrejsende, der lever og arbejder uden for en lav kredsløb om Jorden, og for teknologiske aktiver såsom kommunikation og videnskabelige satellitter i rummet. Missionen foretager de første direkte målinger nogensinde af både lavenergikildepopulationer såvel som de mere farlige, partikler med højere energi i omgivelserne nær solen, hvor accelerationen finder sted.

Når solens aktivitet når en pause, cirka hvert 11. år, solækvatorialområder udsender langsommere solvindstrømme, rejser omkring 1 million miles i timen, mens polerne spyr hurtigere strømme, rejser dobbelt så hurtigt med 2 millioner miles i timen. Stream Interaction Regions (SIR'er) skabes af interaktioner ved grænserne mellem den hurtige og langsomme solvind. Hurtigt bevægende vandløb har en tendens til at overhale langsommere vandløb, der udspringer vest for dem på Solen, danner turbulente corotating interaction regions (CIR'er), der producerer chokbølger og accelererede partikler, ikke ulig dem, der produceres af CME'er.

"For første gang, vi observerede lavenergipartikler fra disse CIR'er nær Merkurs kredsløb, " sagde Desai. "Vi sammenlignede også PSP-dataene med data fra STEREO, en anden solenergisonde. Ved at måle hele spektret af energiske populationer og korrelere dataene med andre målinger, vi håber at få et klart billede af oprindelsen og de processer, der accelererer disse partikler. Vores næste skridt er at integrere dataene i modeller for bedre at forstå oprindelsen af ​​SEP'er og andre materialer. Parker Solar Probe vil løse mange forvirrende videnskabelige spørgsmål - og vil med garanti også generere nye."

Denne forskning er beskrevet i papiret "Egenskaber af supratermiske-gennem-energetiske he-ioner associeret med strøminteraktionsregioner observeret over Parker Solar Probes første to baner, " offentliggjort den 3. februar i et særnummer af Astrophysical Journal Supplement Series udelukkende viet til de første videnskabelige resultater fra Parker Solar Probe-missionen.