Første direkte observation af undvigende bølger afslører energikanaler i solens atmosfære

For første gang, torsionelle Alfvén-bølger er blevet observeret direkte i solkoronaen af ​​et team af forskere fra Universitetet i Oslo og Universitetet i Warwick. Opdagelsen kaster lys over oprindelsen af ​​magnetiske bølger og deres rolle i opvarmningen af ​​solens korona.

Ligesom en dam af vand, solens atmosfære, fyldt med magnetiseret plasma, kan understøtte en række forskellige bølger. Rent magnetiske bølger, også kendt som Alfvén-bølger, blev forudsagt i 1942 af den svenske plasmafysiker Hannes Alfvén, som senere modtog en Nobelpris i 1970.

Alfvén-bølger menes at spille en vigtig rolle i opvarmningen af ​​solens ydre atmosfære, coronaen. Coronaen når temperaturer på millioner af grader. Imidlertid, den synlige overflade af solen er meget køligere, ved temperaturer på kun 6000 grader. Sund fornuft antyder, at temperaturen bør falde, jo længere væk vi er fra en varm genstand. Det her, imidlertid, gælder ikke i solatmosfæren. Takket være deres egenskaber, Alfvén-bølger er i stand til at transportere energi effektivt fra den lavere solatmosfære helt ind i koronaen. I strukturer på solen, de manifesterer sig som en vridningsbevægelse af magnetfeltet i vekslende retninger - det svarer til bevægelsen af ​​et roterende pendul i et jubilæumsur. De er, imidlertid, notorisk svært at opdage, fordi de kun kan ses i solspektre i den emission, der kommer fra atomer i solatmosfæren. Bølgelængden af ​​emissionen forstyrres af bølgerne som en sirene, der ændrer sin tonehøjde, når den passerer observatøren. Indtil nu, det var uklart, om torsionelle Alfvén-bølger var til stede i solkoronaen, eller hvordan de blev genereret.

Solens magnetfelt bliver kontinuerligt snoet og flettet af de dynamiske bevægelser i de nederste lag af solens atmosfære. Hvis en sådan snoet struktur er destabiliseret, det kan bryde ud og genoprette forbindelse til det omgivende magnetfelt gennem en proces kendt som magnetisk genforbindelse. Holdet af videnskabsmænd ledet af Dr. Petra Kohutova fra Universitetet i Oslo (Norge) har formået at observere en sådan hændelse, der forekommer ved den østlige sollem i detaljer. Under udbruddet, energi opbygget i magnetfeltet blev frigivet til koronaen, overskrider magnetfeltets ligevægt og udløser en storstilet torsions Alfvén-bølge.

For at analysere begivenheden, forskerne kombinerede data fra to NASA's rumbaserede observatorier:Interface Region Imaging Spectrograph (IRIS) og Solar Dynamic Observatory (SDO). De var i stand til at gendanne information om solplasmaets bevægelse under udbruddet fra solspektrene og knytte det til dynamikken set i billeddata. Ved at kombinere både billeddannelse og spektrale signaturer har de opnået et klart bevis for genereringen af ​​en torsionsbølge, der førte den magnetiske energi væk fra genforbindelsesstedet ind i koronaen.

"Ud over at have for første gang direkte observeret torsionelle Alfvén-bølger i solkoronaen, vi har også vist, at magnetisk genforbindelse kan føre til generering af sådanne bølger, " siger Dr. Kohutova.

Da den nedre solatmosfære er fyldt med små snoede magnetiske strukturer, en sådan bølgegenereringsmekanisme er sandsynligvis meget almindelig.

"Dette er en vigtig opdagelse, fordi vi kan konkludere, at de allestedsnærværende genforbindelsesbegivenheder, der forekommer i solatmosfæren, kan ophidse Alfvén-bølger på global skala, " fortsætter Dr. Kohutova.

En stor rumlig og spektral opløsning er dog nødvendig for at teleskoperne kan detektere sådanne hændelser. Det 4 meter store Daniel K. Inouye solteleskop, det største solteleskop i verden, for nylig bygget på Hawaii, kan give astronomerne de manglende brikker til det koronale varmepuslespil.