Sunrise II:Et andet kig på solen

brændende fibriller, eksplosive temperaturstigninger, og fodsporene af koronale sløjfer:13 artikler, der blev offentliggjort i dag, giver en oversigt over resultaterne af den anden flyvning af det ballonbårne solobservatorium Sunrise.

Under sine to flyvninger i 2009 og 2013, det ballonbårne solobservatorium Sunrise oplevede en unik udsigt over vores sol:fra en højde på mere end 35 kilometer og udstyret med det største solteleskop, der nogensinde havde forladt Jorden, Solopgang var i stand til at løse strukturer med en størrelse på 50 kilometer i Solens ultraviolette (UV) lys. Tidsskriftet Astrofysisk Journal Supplement afsætter nu i alt 13 artikler til resultaterne af den anden flyvning af Sunrise. Disse suppleres med fire artikler baseret på data fra den første flyvning, der nu er blevet analyseret. På denne måde, specialudgaven tegner det mest omfattende og detaljerede billede af grænselaget mellem den synlige overflade af Solen og dens atmosfære i ultraviolet lys. Særlige spørgsmål rapporterer, blandt andet, på varme eksplosioner, oscillerende fibrillignende strukturer, og oprindelsen til enorme plasmastrømme. Max Planck Institute for Solar System Research (MPS) i Tyskland, leder af Sunrise -projektet, har en central andel i alle 17 publikationer.

Mange af Solens hemmeligheder afsløres kun i det ultraviolette (UV) lys, som vores stjerne udsender i rummet. Imidlertid, da Jordens atmosfære filtrerer det meste af denne stråling ud, en observerende position over dette luftlag er ideel til solforskere. Det ballonbårne solobservatorium Sunrise giver adgang til denne position - uden de enorme omkostninger ved en rummission. Båret af en kæmpe heliumballon, Solopgang når en højde på mere end 35 kilometer, efterlader det meste af Jordens atmosfære nedenunder.

To gange har dette koncept vist sig at være en succes. Mens Sunrise oplevede et uventet langt aktivitetsminimum under sin første flyvning i 2009, i 2013 præsenterede vores stjerne sig fra en mere kraftig side:i næsten seks dage, Solopgang havde en fremragende udsigt over solpletter og aktive områder. MPS -forskere offentliggjorde de første resultater fra denne flyvning et par måneder senere. Mere klart end nogensinde før, UV-data afslører fine strukturer i Solens nedre atmosfære kun få kilometer i størrelse, såsom lyspunkter og langtrækkede fibriller nær solpletterne.

Siden cirka et år har de fleste af Sunrise II -data er blevet fuldstændigt reduceret og er nu grundlaget for 13 af de artikler, der blev offentliggjort i dag. I disse, forskerne udarbejder f.eks. deres analyse af de fibrillignende strukturer og bestemmer deres form og levetid. Et af resultaterne:deres intensitet og bredde svinger på tidsskalaer på et par sekunder. Sådanne detaljerede undersøgelser blev muliggjort af den høje opløsning af Sunrise og den lange række observationer.

"Med en rumlig opløsning på 50 til 100 kilometer, Solopgang giver mere præcise observationsdata i ultraviolet lys end noget andet ballonbaseret malm rumbaseret solteleskop, "siger prof. dr. Sami K. Solanki, direktør på MPS og leder af Sunrise -missionen. Ud over, med sine to instrumenter SuFI (Sunrise Filter Imager) og IMaX (Imaging Magentograph Experiment), Solopgang ser på en vigtig region inden for solforskning. I området mellem solens synlige overflade, fotosfæren, og corona, det øverste lag af solens atmosfære, forskere håber at finde svar på nogle af de vigtigste åbne spørgsmål om solfysik:hvordan er det muligt, at med cirka en million grader er corona betydeligt varmere end fotosfæren med kun 5000 grader? På hvilken måde transporteres den nødvendige energi fra fotosfæren ind i coronaen og omdannes til varme? Hvilken rolle spiller solens dynamik, meget komplekse magnetfelter? "Alt peger på, at små og korte processer er afgørende, "siger Sunrise -projektforsker Dr. Tino Riethmüller fra MPS.

At opdage disse er Sunrise's mission. På den første dag af den anden flyvning, for eksempel, observatoriet var vidne til en Ellermann -bombe, en eksplosiv, men lokaliseret stigning i strålingsintensitet og temperatur. Dette fænomen forekommer generelt i udviklende aktive regioner og betragtes som et tegn på dramatisk genopbygning i Solens magnetfelt. Magnetisk energi omdannes derved til varme, blandt andet. Simuleringerne, der supplerer observationsdataene, tyder på, at disse ændringer i magnetfeltarkitekturen stammer fra fotosfæren cirka 200 kilometer over den synlige overflade af Solen.

En anden proces, der forbinder den relativt seje fotosfære med den varme corona, er koronale sløjfer, imponerende bueformet plasma flyder i solatmosfæren. Nogle af dem måler op til 100, 000 kilometer i størrelse. Udgangspunktet for disse strukturer findes ofte i nærheden af ​​aktive regioner. Sunrise -dataene giver nu et præcist billede af disse "fodspor". De viser sig at være steder med stærke magnetiske kontraster:små områder, hvor den magnetiske polaritet er i modsætning til deres dominerende miljø. Samspillet mellem disse områder driver masse- og energitransport til atmosfæren.

"Dataene fra de to Sunrise -flyvninger er en sand skatkiste for solfysik", siger Solanki. Analysen af ​​dataene vil fortsætte i årevis. Ud over, MPS planlægger i øjeblikket en tredje flyvning af det ballonbårne observatorium.