Rosetta-stenudbrud på solen kunne hjælpe med at forklare soleksplosioner

I en dramatisk, flertrins udbrud, solen har afsløret nye spor, der kan hjælpe videnskabsmænd med at løse det mangeårige mysterium om, hvad der forårsager solens kraftige og uforudsigelige udbrud. At afsløre denne grundlæggende fysik kan hjælpe videnskabsmænd med bedre at forudsige de udbrud, der forårsager farlige rumvejrforhold på Jorden.

Denne eksplosion indeholdt komponenter af tre forskellige typer soludbrud, der normalt forekommer separat - hvilket gør det første gang, en sådan begivenhed er blevet rapporteret. At have alle tre udbrudstyper samlet i én begivenhed giver forskerne noget af en solar Rosetta Stone, giver dem mulighed for at oversætte, hvad de ved om hver type soludbrud for at forstå andre typer og afdække en underliggende mekanisme, der kunne forklare alle typer soludbrud.

"Denne begivenhed er et manglende led, hvor vi kan se alle disse aspekter af forskellige typer udbrud i en pæn lille pakke, " sagde Emily Mason, hovedforfatter på den nye undersøgelse og solforsker ved NASAs Goddard Space Flight Center i Greenbelt, Maryland. "Det fører til pointen, at disse udbrud er forårsaget af den samme mekanisme, bare i forskellige skalaer."

Udbrud på solen kommer normalt i en af ​​tre former:en koronal masseudstødning, et jetfly, eller et delvist udbrud. Koronale masseudstødninger - CME'er - og jetfly er begge eksplosive udbrud, der kaster energi og partikler ud i rummet, men de ser meget forskellige ud. Mens jetfly bryder ud som smalle søjler af solmateriale, CME'er danner enorme bobler, der udvider sig, skubbet og skulptureret af solens magnetfelter. Delvise udbrud, på den anden side, begynde at bryde ud fra overfladen, men tryller ikke nok energi til at forlade solen, så det meste af materialet falder tilbage ned på soloverfladen.

I dette udbrud – observeret med NASAs Solar Dynamics Observatory og European Space Agency og NASAs Solar and Heliospheric Observatory den 12. og 13. marts, 2016 - forskerne så udslyngningen af ​​et varmt lag af solmateriale over et magnetisk aktivt område på solens overflade. Udkastet var for stort til at være et jetfly, men for smal til at være en CME. Inden for en halv time, et andet køligere lag af materiale på overfladen begyndte også at bryde ud fra samme sted, men til sidst faldt det tilbage som et delvist udbrud. At se et udbrud med både jet- og CME-karakteristika fortæller videnskabsmænd, at de sandsynligvis er forårsaget af en enestående mekanisme.

Med denne nye forståelse, videnskabsmænd kan anvende, hvad de ved om jetfly, til CME'er. Begivenheden fortæller også forskerne, at delvise udbrud forekommer på det samme spektrum, men støder på en endnu ukendt begrænser, der begrænser deres energi og ikke tillader dem at komme væk fra solen.

Forstå mekanismen bag disse begivenheder, især CME'er, er af afgørende betydning for at forudsige, hvornår et stort udbrud kan forårsage forstyrrelser på Jorden. Især CME'er frigiver store skyer af højenergiladede partikler og magnetiske felter, der strømmer ud over solsystemet og kan resultere i rumvejret - en storm af højenergipartikler og aktivitet, der kan være farlig for astronauter og teknologi i rummet og , i ekstreme tilfælde, forsyningsnet på jorden.

Ved at modellere det nye Rosetta-udbrud og andre siden opdagede lignende det, forskerne håber, at de kan finde ud af, hvilken rodmekanisme der forårsager soludbrud og bestemmer deres egenskaber. At finde en trigger kan i sidste ende give forskerne mulighed for at forudsige, hvornår et stort udbrud kan true Jorden og Mars flere timer i forvejen - hvilket giver tilstrækkelig tid til, at astronauter og rumfartøjsoperatører kan tage forholdsregler.

Den nye undersøgelse blev præsenteret den 7. juni, 2021, af Mason på AAS 238-mødet og er blevet accepteret til offentliggørelse i Astrofysiske tidsskriftsbreve .