Kuinka aurinko saa paikkansa: uusi teoria aurinkomysteeriä varten
Big Bear Solar Observatoryn uuden aurinkoteleskoopin 1. ja 2. heinäkuuta 2010 ottamat kuvat paljastavat läheltä yksityiskohtia auringonpilkusta kuin koskaan ennen. Koko tarina . (Kuvan luotto: BBSO)
Tutkijat voivat olla askeleen lähempänä auringonpilkkujen mysteerin - tummien ja magneettisten epäpuhtauksien - selvittämistä lähimmän tähtemme pinnalla.
Näitä auringonpilkkuja uskotaan esiintyvän, kun lisääntynyt magneettinen aktiivisuus estää lämmön virtauksen auringon laastarille ja saa sen tummumaan. Mutta magneettisuuden lisäämisen lopullinen lähde on jäänyt epäselväksi.
Nyt tutkijat sanovat, että vetymolekyylien muodostuminen voi vähentää painetta tietyille auringon pinnan alueille, jolloin magneettikentät voivat muodostua ja voimistua.
`` Mielestämme molekyylivedyllä on tärkeä rooli auringonpilkkujen muodostumisessa ja kehittymisessä '', sanoi Sarah Jaeggli, aurinkotutkija, joka teki tutkimuksen opettaessaan Havaijin yliopistossa Manoassa.
Aurinko koostuu enimmäkseen vedystä - elementti muodostaa 90 prosenttia auringon atomeista, kun taas heliumin osuus on noin 10 prosenttia, ja vain 0,13 prosenttia on kaikkea muuta. Koska aurinko on niin äärimmäisen kuuma (keskimäärin 9944 astetta Fahrenheit tai 5500 astetta), tämä vety on yleensä yksittäisten ionisoitujen atomien - eli vain vetyytimen - muodossa, jotka kelluvat kaasumaisessa muodossa.
Auringonpilkkujen sisällä auringon pinta voi kuitenkin jäähtyä tarpeeksi, jotta kaksi vetyatomia voi sitoutua yhteen muodostaen vetymolekyylejä. [Kuvat: Auringonpilkkuja maapallon lähimmällä tähdellä]
Kun kaksi atomia yhdistyy yhdeksi molekyyliksi, sen aiheuttama paine on noin puolet niiden kahden hiukkasen paineesta, jotka se oli ennen. Ja kun paine laskee näin, magneettikentät voivat entisestään voimistua.
'Suuren molekyylifraktion muodostumisella voi olla merkittäviä vaikutuksia auringon ilmakehän termodynaamisiin ominaisuuksiin ja auringonpilkkujen fysiikkaan', Jaeggli sanoi.
Auringonpilkkujen syntymisen ja jäähtymisen alkuvaiheessa H2: n muodostuminen voi laukaista tilapäisen 'karkaavan' magneettikentän vahvistumisen. Magneettikenttä estää energian virtauksen auringon sisältä ulos, ja auringonpilku jäähtyy, kun energia paistaa avaruuteen. Ne muodostavat vetymolekyylejä, jotka ottavat puolet atomien tilavuudesta, jolloin paine laskee ja magneettikenttä keskittyy jne.(Kuvaluotto: Muokattu Jaegglistä, 2011; auringonpilkkukuva F. Woeger et ai.)
Testaakseen tätä teoriaa Jaeggli ja hänen kollegansa Haosheng Lin Manoaan Havaijin yliopistosta ja Han Uitenbroek National Solar Observatoryista Sunspotissa, N.M., tarkkailivat aurinkoa Dunn Solar Telescope -sovelluksella Sunspotissa, N.M.
Vaikka tutkijat eivät voi suoraan havaita vetymolekyylejä auringossa, he etsivät stand-in-molekyyliä hydroksyyliä, joka sisältää yhden vetyatomin ja yhden happiatomin. Koska tämä molekyyli hajoaa alemmassa lämpötilassa kuin molekyylivety, tiimi tiesi, että missä hydroksyyliä löytyy, myös vetymolekyylejä voi esiintyä.
'Löysimme todisteita siitä, että auringonpilkkuihin muodostuu merkittäviä määriä vetymolekyylejä, jotka pystyvät ylläpitämään yli 2500 Gaussin voimakkaan magneettikentän', Jaeggli sanoi. Vertailun vuoksi Maan magneettikenttä on noin puolet Gaussista.
Tutkijat aikovat verrata havaintojaan tietokonesimulaatioihin. He toivovat myös keräävänsä lisää havaintoja auringon noustessa 11-vuotisen syklinsä kohti magneettisen aktiivisuuden maksimia vuonna 2013, minkä pitäisi tarjota paljon enemmän esimerkkejä katsottavista auringonpilkuista.
Toimittajan huomautus: Tämä tarina korjattiin heijastamaan sitä tosiasiaa, että vety muodostaa 90 prosenttia auringon atomeista, ei sen massasta.
Voit seurata guesswhozoo.com -apulaispäätoimittajaa Clara Moskowitzia Twitterissä @ Clara Moskowitz . Seuraa guesswhozoo.comia saadaksesi viimeisimmät avaruustieteen ja etsintäuutiset Twitterissä @Spacedotcom ja päälle Facebook .
