Soludbrud kan alle have den samme udløser

Store og små skala soludbrud kan alle blive udløst af en enkelt proces, ifølge ny forskning, der fører til bedre forståelse af Solens aktivitet.

Forskere ved Durham University, Storbritannien, og NASAs Goddard Space Flight Center, USA, brugte 3D computersimuleringer til at vise en teoretisk forbindelse mellem store og små udbrud, som man tidligere troede var drevet af forskellige processer.

De så på mekanismen bag koronale stråler - relativt små plasmaudbrud (varm gas) fra solen - og meget større koronale masseudstødninger (CME'er), hvor gigantiske skyer af plasma og magnetfelt blæses ud i rummet ved høj hastighed.

Begge typer udbrud var kendt for at involvere slangelignende filamenter af tæt plasma lavt i solens atmosfære, men indtil nu var det uklart, hvordan de brød ud på så vidt forskellige skalaer.

Forskerne opdagede, at filamenterne i stråler udløses til at bryde ud, når magnetfeltlinjerne over dem bryder og slutter sig igen - en proces kendt som magnetisk genforbindelse.

Den samme proces var tidligere kendt for at forklare mange CME'er.

Styrken og strukturen af ​​magnetfeltet omkring filamentet bestemmer den type udbrud, der opstår, sagde forskerne.

Deres resultater offentliggøres i tidsskriftet Natur .

Det er vigtigt at forstå soludbrud, da deres elektromagnetiske stråling kan forstyrre radiotransmissioner og satellitkommunikation, og de kan skubbe højt energi elektrisk ladede partikler ud, der potentielt kan bringe astronauter i fare.

CME'er hjælper også med at skabe de spektakulære lysshows, eller auroraer, på begge jordens magnetiske poler, som ladede partikler accelereret af CME kolliderer med gasser som ilt og nitrogen i Jordens atmosfære.

Den nye undersøgelse giver teoretisk støtte til tidligere observationsforskning, der antydede, at koronale jetfly er forårsaget på samme måde som CME'er.

De Durham-ledede forskere sagde, at deres seneste fund dækkede alle soludbrud fra de største CME'er til de mindste koronale jetfly.

Hovedforfatter Dr. Peter Wyper, Royal Astronomical Society Fellow, i Institut for Matematiske Videnskaber, Durham University, sagde:"Man troede tidligere, at der var forskellige årsager til de forskellige skalaer for udbrud fra solen, men vores forskning giver en teoretisk universel model for denne aktivitet, hvilket er meget spændende.

"En større forståelse af soludbrud i alle skalaer kan i sidste ende hjælpe med bedre at forudsige solens aktivitet.

"Storskala koronale masseudstødninger, hvor enorme mængder solplasma, stråling og partikler med høj energi frigives, kan påvirke rummet omkring dem, herunder rummet tæt på Jorden.

"De kan forstyrre satellitkommunikation, for eksempel, så det er gavnligt for os at kunne forstå og overvåge denne aktivitet. "

Forskningen blev finansieret af Royal Astronomical Society og NASA. Computersimuleringerne blev udført på NASA's Center for Climate Simulation.

Forskerne kalder deres foreslåede mekanisme for, hvordan filamenter fører til udbrud, udbrudsmodellen, på grund af den måde, hvorpå det stressede filament skubber ubarmhjertigt på - og i sidste ende bryder igennem - dets magnetiske begrænsninger i rummet.

Medforfatter Dr. Richard DeVore, en solfysiker ved NASAs Goddard Space Flight Center, sagde:"Breakout -modellen forener vores billede af, hvad der foregår ved solen.

"Inden for en samlet kontekst, vi kan fremme forståelsen af, hvordan disse udbrud startes, hvordan man forudsiger dem, og hvordan man bedre forstår deres konsekvenser. "

I fremtiden, forskerne planlægger at bruge yderligere simuleringer til at teste deres model for soludbrud i forskellige magnetiske konfigurationer, og for at studere, hvordan sværmen af ​​partikler med høj energi, som kan påvirke satellitter og astronauter, lanceres i rummet ved disse begivenheder.

Bekræftelse af den teoretiske mekanisme vil kræve observationer i høj opløsning af magnetfeltet og plasmastrømme i solatmosfæren, især omkring solens poler, hvor mange jetfly stammer - data, der i øjeblikket ikke er tilgængelige.

For nu, forskere ser efter kommende missioner som NASAs Solar Probe Plus og det fælles europæiske rumagentur/NASA Solar Orbiter, som vil erhverve nye målinger af Solens atmosfære og magnetfelter, der stammer fra soludbrud.