Videnskab
 science >> Videnskab >  >> Astronomi

Koronale huller under solmaksimum

Et ultraviolet billede af Solen, der viser et koronalt hul - et mørkt område, set her ved Solens nordpol med NASAs Solar Dynamics Observatory. Koronale huller er områder, hvor det svækkede magnetfelt giver mulighed for en stærkere solvind at komme frem. Astronomer har fundet sammenhænge mellem koronale huller nær Solens ækvator og de elleve og toogtyve år lange solcyklusser. Kredit:NASA, SDO

Solpletter blev først set af Galileo, og i det attende århundrede konkluderede Rudolf Wolf fra sin undersøgelse af tidligere observationer, at der var en cirka elleve-årig solcyklus af aktivitet. I 1919 fandt astronomen George Ellery Hale en ny solperiodicitet, den 22-årige solmagnetiske cyklus, som er sammensat af to elleve-årige cyklusser og i dag omtales som Hale-cyklussen. Den elleve-årige cyklus er en kompleks dynamo-proces, hvor solens snoede magnetiske felter vender i den modsatte retning som et resultat af kombinationen af ​​solens differentielle rotation og konvektionen i dens atmosfære. Derefter, efter en anden cyklus, den oprindelige polaritet gendannes.

Cyklussen er karakteriseret ved periodiske ændringer i solaktiviteten såsom antallet af solpletter og aktive områder (ensembler af magnetiske strukturer med sløjfer); i perioden med maksimal aktivitet når antallet af solpletter et maksimum. Antallet af koronale huller giver endnu et mål for aktivitet, et koronalt hul er et mørkere område med koldere gas på solens overflade. Under maksimal aktivitet, koronale huller findes på lave breddegrader af solen med færre af dem i polarområderne.

Energiske begivenheder på solen som udbrud, blusser, og koronale masseudstødninger topper på eller nær tidspunkter for solmaksimum; samtidig svækkes nogle strukturer i magnetfeltet til nul styrke og øges derefter, men med det modsatte fortegn. En særlig kraftig solvind kan undslippe i disse perioder med svage magnetfelter, og dens ladede partikler kan derefter rejse ud i rummet og mod Jorden. Koronale huller er nøglestrukturer, der indikerer disse svækkede felter. CfA astronomer Nishu Karna, Steven Saar, og Ed DeLuca og et team af kolleger udførte en statistisk undersøgelse af de koronale huller nær den ækvatoriale region, og aktive regioner, under den maksimale fase af de sidste fire solcyklusser, der spænder over årene fra 1979-2015.

Forskerne fandt en stærk negativ sammenhæng mellem antallet af ækvatoriale koronale huller og aktive regioner samt statistisk signifikante forskelle i egenskaberne af de to elleveårige cyklusser i Hale-cyklussen. For eksempel, de undersøgte de skiftende afstande ("parringer") mellem ækvatoriale koronale huller og aktive regioner og fandt flere af de tætte parringer under aktivitetstoppen i den ene halvdel af Hale-cyklussen ... men ikke i den anden. Mest væsentligt, i disse aktive tider stiger solvindstrømmen og vindtrykket også betydeligt. Resultaterne fører til vigtig indsigt i, hvordan solaktivitet påvirker Jorden og fremhæver vigtige processer, der stadig ikke forstås som de forskellige adfærd i de to halvdele af Hale-cyklussen.


Varme artikler