Ein paar mal im Monat — manchmal mehr, manchmal weniger — auf der Oberfläche der Sonne gibt es eine Explosion, welche das Energie-äquivalent einer Explosion Million Wasserstoff-Bomben. Aber trotz dieser unglaublichen Kraft, diese enorme Freisetzung von Energie nicht erklären kann, wie das Material ausgeworfen von der Explosion, sprintet fast bis zur Lichtgeschwindigkeit. Es ist, als ob Ferrari fuhr am Motor vom Golf-Kara. In einer neuen Studie haben Wissenschaftler zum ersten mal sah «unter der Haube» Solar-Emissionen, spezifisch озаботившись Physischer Vorgang, разгоняющим superschnelle Teilchen.
Explosionen auf der Sonne
Derzeit sind 18 Weltraummissionen der NASA widmen sich dem Studium unserer nächsten Stern und seine Auswirkungen auf das Sonnensystem. Einige dieser Satelliten fast non-Stop starren auf die Sonne, sorgt für einen stabilen Strom von Bildern wirbelnden Oberfläche der Sonne, 24 Stunden am Tag, 7 Tage die Woche.
Wenn es ein Solar-Eruption, die Satelliten sehen manchmal auch unglaublich helle Blitze von Licht — Sie heißen sonnigen Ausbrüchen. Manchmal Eruption auch wegwerfen Wolke extrem heißen und einem elektrisch geladenen Gas (Plasma) in den Weltraum. Dies nennt man die Koronale massenauswurf, oder kurz CME.
Solar-Explosion setzt das Energie-äquivalent von «100 Millionen-мегатонных Wasserstoff-Bomben», laut NASA, wo hundert Megatonnen gleich hundert Millionen Tonnen TNT-äquivalent.
Obwohl es auf jeden Fall klingt beeindruckend, ist es schwer vorstellbar, dass etwas ähnliches. Der beste Weg, um zu verstehen, enorme Charakter solcher Veranstaltungen — erkunden Sie Bilder von der NASA, auf denen versiegelt die konkreten massive CME. Zum Beispiel, wenn Sie die Erde (in der Skala) in der Nähe der großen brennenden Band, der Planet wird ähnlich wie die Kamille auf hintergrund Flammenwerfer.
In der Regel CME bewegt sich mit einer Geschwindigkeit von etwa 1,6 Millionen Kilometern in der Stunde. Aber die Geschichte ist gezeichnet eine der energetisch mächtigsten CME, die bewegte sich mit einer Geschwindigkeit von 11,2 Millionen km/h, sagt Alex Young, Astrophysiker in der Sonne Годдарде. Allerdings sind diese Partikel, geboren im Prozess der Eruption auf der Sonne, die Wissenschaftler als «langsam», sagt Young.
«Schnelle» Partikel, in der Regel genannte Solar-energetischen Teilchen (die nicht Teil der CME), erreichen fast Lichtgeschwindigkeit — 1,079 Milliarden km/H. das Ist etwa 100 mal schneller Teilchen der CME.
Diese ultraschnellen Teilchen beobachtet, die auf Video aufgenommenen Experiment Large Angle and Spectrometric Coronograph Experiment (LASCO) dem Satelliten SOHO. LASCO blockiert das Licht der Sonne, so kann das Material sehen, der geworfene CME. Auf seine Videos, Sekunden später, nachdem die Wolke Material lässt die Oberfläche, weiße Flecken Statik füllen den Bildschirm, manchmal ganz versteckt den Stern aus den Augen. Diese ultraschnellen Teilchen kollidieren mit dem Detektor. Ähnliche statisch Stürme beobachtet und anderen sonnigen Begleiter. Statik wie Schnee, und ist ein relevanter Vergleich, da die sonnigen Ereignisse nennt man «dem Wetter in der Sonne».
Aber auch die Solarenergie-Blitz nicht ausreicht, um zu erklären, die einen ähnlichen Ausbruch von Energie, sagt Young. Wie diese Teilchen bewegen sich so schnell?
Erschreckend schnell
Wenn ein Flugzeug die Schallmauer — körperlich Schallwellen überholt, die zu Fuß vor ihm — er erzeugt eine Schockwelle und ein voller Sound-Boom. Dieser Boom deutet darauf hin, dass die Stoßwelle ist eine Quelle der Energie.
Bin Chen, Wissenschaftler vom Harvard-Smithsonian Zentrum für Astrophysik, der führende Autor des neuen Werkes, die erste sichere Beweis dafür, dass die ultraschnellen Teilchen, die während der Sonnen-Eruptionen, beschleunigt Stoßwelle an der Grenze (termination shock).
In den sonnigen извержениях es ist bemerkenswert, dass, im Gegensatz zu den meisten Explosionen auf der Erde, im Mittelpunkt steht nicht die Chemie. Diese Solar Bomben explodieren schneller Freisetzung von magnetischer Energie. Dieselbe Kraft, die befestigt den Magneten an den Kühlschrank oder macht den Pfeil des Kompasses nach Norden zeigen.
Solar-Eruptionen, die einen Solar-Flare und CME, die auftreten, wenn eine der Linien des Magnetfeldes der Sonne unterbrochen wird und schnell wieder nah an der Oberfläche. Bei der Explosion von Plasma in den Raum geworfen wird, aber ansonsten sich an die Oberfläche mit einer unglaublichen Geschwindigkeit, wo Sie kollidiert mit anderen Schlaufen Magnetfeld — wie ein Wasserfall, der auf die Oberfläche des Teiches. Zum Zeitpunkt der Kollision Grenze Stoßwelle erzeugt elektrisch geladene Plasma.
«Die geladenen Teilchen, die die Grenze überwinden Schockwelle, abholen können die Energie der Stoßwelle und beschleunigen schneller. So funktioniert die Beschleunigung», sagte Bean Space.com.
Chen und seine Co-Autoren fanden Belege dafür, während einer Sonneneruption am 3. März 2012, unter Verwendung des VLA Karl Yang in New Mexico. Vor kurzem aktualisierte das Teleskop war bequem zu bedienen, aus zwei Gründen. Erstens, es erkennt die Funkwellen und damit nicht überlastet wird hellen blitzen des Lichts emittiert, während einer Sonneneruption. Doch die Studie einer Sonneneruption auf der Funkfrequenz zu identifizieren, die Beschleunigung von Teilchen an der Grenze der Stoßwelle.
Zweitens, Teleskop machen kann und 40 000 Bildern pro Sekunde. Er tut dies unter gleichzeitiger Beschlagnahme von tausenden von Funkfrequenzen. Dann diese Frequenzen sind unterteilt in einzelne «Bild». Wie gesagt, Chen, um zu sehen, die Arbeit der Stoßwelle in Aktion, dauerte das sammeln der Aufnahmen innerhalb von 20 Minuten.
«Wie Sie wissen, dauerte es Millionen und Abermillionen von Bildern, um Informationen zu extrahieren, sagt er. — Diese Möglichkeit lieferte aktualisierte VLA».
Chen stellt außerdem fest, dass neue Erkenntnisse nicht bedeuten, dass die Verlangsamung der Stoßwelle ist verantwortlich für die Beschleunigung der Teilchen in allen Solar-Ausbrüche. Zusammen mit seinen Kollegen wird er weitere Beobachtungen durchführen, um herauszufinden, ob diese Erklärung für alle Ereignisse.
Die Erklärung mit der Grenze der Druckwelle wurde ein Teil der «Standard» Theorie Sonneneruptionen viele Jahre, aber brauchte mehr «überzeugende» follow-up, um es zu bestätigen. Dies bestätigt Edward De Luca, Senior Astrophysiker Смитсоновской Astrophysical Observatory. De Luca arbeitet im selben Büro, und dass Chen, aber nicht in der neuen Forschung beteiligt war.
«Ein neues Ergebnis zeigt, dass wir auf dem richtigen Weg mit dem Standardmodell Sonneneruptionen», sagt De Luca.
Suchen Sie leistungsstarke Partikel
Alle diese Satelliten der NASA, die sich mit der Sonne, schaffen nicht nur faszinierende Bilder, Sie helfen auch, die Erde zu verteidigen. Sonneneruptionen und Koronale massenauswürfe sind eine Gefahr für unseren Planeten. Die Partikel, die Sie werfen, können Satelliten beschädigen und Sonnenkollektoren als auch eine ernsthafte Bedrohung für die Astronauten, die внекорабельную Aktivität außerhalb der Internationalen Raumstation auf dem Mond oder dem mars.
Sie können auch die Schädigung der Energienetze auf der Erde. Im Jahr 1989 CME löste Blackout in der gesamten Provinz Quebec in Kanada.
Superschnelle Teilchen stellen eine Besondere Wichtigkeit, da Sie hohe Geschwindigkeiten bedeuten, dass Sie eindringen kann durch mehrere Schichten des Materials, anders als Ihre «langsamen» Kollegen. Wenn solche Partikel dringen in die Elektronik, Sie können rufen Sie die «bit-Flip», also nicht nur eine Beschädigung der Hardware, sondern auch änderungen in seine Arbeit.
«Wenn ein kleines bit-Flip berührt Befehle des Computers, die in der Regel, sagt «Mach Bilder von der Sonne», und stattdessen sagt, «Schleusen zu öffnen», wird schlecht, sagt Young. — So ist es oft, wenn er kommt, eine große Veranstaltung unter Beteiligung von Partikeln, die Betreiber von Raumfahrzeugen unterbringen Sie Sie in Abgesicherter Modus».
Reagieren Sie schnell sein müssen. Das Licht kann passieren Weg von der Sonne zur Erde in 8 Minuten, also Solar-Energie-Teilchen können Satelliten im Orbit zu erreichen für 10-20 Minuten. Корональный Emission ein wenig mehr Zeit lässt, aber langsame Reaktion kann schwerwiegende Folgen nach sich ziehen.
Aus diesem Grund versuchen Wissenschaftler, besser vorherzusagen, Wann Sie passieren wird Solar Flare und CME und wie intensiv Sie sein werden.
De Luca sagt, dass ein neues Verständnis von Grenzen der Druckwelle kaum als nützlich für die Vorhersage der kurzfristigen Periode. Aber für die nächste Generation von Technologien zur Vorhersage von Sonnenschein — perfekt.