Solvindprøver antyder ny fysik af massive soludslip

En ny undersøgelse ledet af University of Hawai'i (UH) i Mānoa har hjulpet med at forbedre forståelsen af ​​mængden af ​​brint, helium og andre grundstoffer til stede i voldsomme udbrud fra solen, og andre typer sol "vind, "en strøm af ioniserede atomer udstødt fra Solen.

Koronale masseudstødninger (CME) er gigantiske plasmaudbrud, der bryder ud fra solen, på vej ud i solsystemet med hastigheder helt op til 2 millioner miles i timen. Ligesom solen selv, størstedelen af ​​en CME's atomer er hydrogen. Når disse partikler interagerer med Jordens atmosfære, de fører til de strålende flerfarvede lys fra Aurora Borealis. De har også potentialet til at slå kommunikation ud, bringe den moderne civilisation i stå.

Og deres årsag er stort set et mysterium.

UH Manoa School of Ocean and Earth Science and Technology (SOEST) forsker Gary Huss ledede et team af videnskabsmænd i at undersøge en prøve af solvind indsamlet af NASAs Genesis-mission.

Det meste af vores forståelse af solens sammensætning, som udgør 99,8% af solsystemets masse, er kommet fra astronomiske observationer og målinger af en sjælden type meteorit. I 2001 Genesis-sonden tog til rummet for at indsamle prøver af solvind i rene materialer, og bringe materialet tilbage til Jorden for at blive studeret i et laboratorium. Disse prøver repræsenterede partikler indsamlet fra forskellige kilder til solvind, herunder dem, der kastes ud af CME'er.

Genesis-prøverne muliggjorde en mere nøjagtig vurdering af brintoverfloden i CME'er og andre komponenter i solvinden. Omkring 91 % af Solens atomer er brint, så alt, hvad der sker i solvindens plasma, er påvirket af brint.

Imidlertid, måling af brint i Genesis-prøverne viste sig at være en udfordring. En vigtig del af det seneste arbejde var at udvikle passende standarder ved hjælp af jordbaserede mineraler med kendte mængder brint, implanteret med brint af en laboratorieaccelerator.

En præcis bestemmelse af mængden af ​​brint i solvinden gjorde det muligt for forskere at skelne små forskelle i mængden af ​​neon og helium i forhold til brint, der udstødes af disse massive soludslip. Helium og neon, både ædelgasser, er svære at ionisere. De nye målinger af brint viste, at helium og neon begge var beriget i koronale masseudstødninger, giver ledetråde til den underliggende fysik i Solen, der forårsager de koronale masseudstødninger.

I den meget energiske begivenhed, "det udstødte materiale ser ud til at være beriget næsten systematisk i atomer, der kræver mest energi for at ionisere, " sagde Ryan Ogliore, medforfatter og assisterende professor i fysik ved Washington University i St. Louis. "Det fortæller os meget om fysikken involveret i de første stadier af eksplosionen på Solen."