Lyser på solenergipartikler og stråler

Et hold af astronomer, ledet af ph.d.-forsker Malcolm Druett fra Northumbria University i Newcastle, har taget et stort skridt fremad for at forstå et 30-årigt mysterium i processen med dannelsen af ​​solblusser. Druett vil præsentere deres arbejde mandag den 3. juli ved National Astronomy Meeting i Hull, og forskningen vises i et papir i Naturkommunikation samme dag.

Forskere studerer Solen med en række forskellige teknikker, herunder at se på den såkaldte H-alfa-linje i solspektret, forbundet med hydrogengas, der udgør hovedparten af ​​massen af ​​vores nærmeste stjerne. Den observerede bølgelængde af denne linje ændres som følge af Doppler-effekten, hvor lys, der udsendes fra gas, er lidt blåere, hvis gassen bevæger sig mod os (blåforskydes) og lidt rødere, hvis den bevæger sig væk fra os (rødforskydet).

Holdet så på soludbrud, store eksplosioner på overfladen af ​​solen, som kan være forbundet med udbrud af store mængder stof, nogle gange på vej mod Jorden. Disse koronale masseudstødninger kan forårsage ugunstigt 'rumvejr', forstyrrer kommunikation og endda elektriske strømforsyninger. H-alfa-emissionen forbundet med soludbrud, når den observeres fra jorden, ses at være stærkt rødforskudt, hvilket indebærer en høj hastighed på 50-55 km/s for afbrændingsmaterialet. I modsætning, når det observeres af rumsonder som Solar Dynamics Observatory, emissionen ses blåforskudt med hastigheder op til 100 km/s.

Druett, superviseret af Prof Valentina Zharkova og i samarbejde med Dr. Eamon Scullion, begge også ved Northumbria University i Newcastle, har for første gang lavet en model til at forklare denne effekt. Tilgangen bruger strålingsoverførsel (overførsel af elektromagnetisk stråling, inklusive synligt lys) og hydrodynamisk modellering (forståelse af væskeflow).

Druett og hans team fandt ud af, at korte (10 sekunder) injektioner af superenergiske elektroner, såkaldte solenergiske partikler (SEP'er) kunne være ansvarlige for H-alfa-emissionen. Deres arbejde forklarer rødforskydningen i H-alfa, og dannelsen af ​​blusser, og vil hjælpe prognosemænd med at forudsige ugunstige rumvejrhændelser, tillader agenturer på Jorden at tage skridt til at beskytte systemer, før det rammer.

Prof Zharkova sagde:"Soludbrud er storslåede energetiske fænomener, der frigiver enorme mængder energi i form af partikler, stråling, koronale masseudstødninger og interplanetariske stød ind i atmosfæren på alle planeter, inklusive Jorden."

"En større forståelse af, hvordan et soludbrud kan opstå, og hvor meget energi de sender ud af Solen og heliosfæren er en stor prioritet for rumindustrien og rumvejrsudsigter. Vores papir kaster væsentligt lys over de vigtigste faktorer, som er i stand til at redegøre for observationer forbundet med disse fænomener både i solen og i heliosfæren. "

Holdet håber nu, at forskningen vil fremme hele feltet af soludbrudsdynamik, muliggør en bedre forståelse af processen med flammedannelse og forstyrrende rumvejr.