Das Geheimnis der Sonnenkorona kann endlich gelöst werden. Mit den kombinierten visuellen Kräften des Solar Dynamics Observatory der NASA und des japanischen Hinode-Satelliten haben Wissenschaftler nun direkte Beobachtungen von Plasmastrahlen gemacht, die von der Sonnenoberfläche schießen und die Korona auf Millionen Grad erwärmen. Die Existenz dieser kleinen, schmalen Plasmastrahlen, Spicules genannt, ist seit langem bekannt, aber sie wurden noch nie direkt untersucht und als zu kühl angesehen, um einen nennenswerten Erwärmungseffekt zu erzielen. Ein guter Blick mit neuen „Augen“ offenbart jedoch eine neue Art von Spicule, die Energie aus dem Inneren der Sonne transportiert, um ihre heiße äußere Atmosphäre zu erzeugen.
„Die Erwärmung von Spicules auf Millionen Grad wurde nie direkt beobachtet, daher wurde ihre Rolle bei der koronalen Erwärmung als unwahrscheinlich abgetan“, sagt Bart De Pontieu, Hauptautor und Solarphysiker bei LMSAL.
Der Solarphysiker und ehemalige Autor des Space Magazine, Ian O'Neill (und aktueller Discovery Space-Produzent und von Astroengine), verglich die Anomalie, dass die Sonnenatmosphäre heißer als die Oberfläche ist, mit der Luft, die eine Glühbirne umgibt, um ein paar Größenordnungen heißer als die Oberfläche der Glühbirne. Und, sagte er, Sie möchten wissen, warum die Sonnenatmosphäre anscheinend alle Arten von thermodynamischen Gesetzen verletzt.
Im Laufe der Jahre haben Experten eine Vielzahl von Theorien vorgeschlagen, und wie De Pontieu sagte, wurde die Spicule-Theorie verworfen, als festgestellt wurde, dass Spicule-Plasma keine koronalen Temperaturen erreichte.
Im Jahr 2007 identifizierten De Pontieu und eine Gruppe von Forschern eine neue Klasse von Spicules, die sich viel schneller bewegten und eine kürzere Lebensdauer hatten als die traditionellen Spicules. Diese „Typ II“ -Spicules schießen mit hoher Geschwindigkeit nach oben, oft über 100 km / s (60 Meilen pro Sekunde), bevor sie verschwinden. Das schnelle Verschwinden dieser Jets deutete darauf hin, dass das von ihnen getragene Plasma sehr heiß werden könnte, aber es fehlten direkte Beobachtungsnachweise für diesen Prozess.
Geben Sie SDO und sein im Februar 2010 gestartetes Instrument für die Atmospheric Imaging Assembly zusammen mit dem Focal Plane Package der NASA für das Solar Optical Telescope (SOT) auf dem japanischen Hinode-Satelliten ein.
"Die hohe räumliche und zeitliche Auflösung der neueren Instrumente war entscheidend für die Aufdeckung dieser zuvor verborgenen koronalen Massenversorgung", sagte Scott McIntosh, Sonnenphysiker am NCAR High Altitude Observatory. "Unsere Beobachtungen zeigen zum ersten Mal die Eins-zu-Eins-Verbindung zwischen Plasma, das auf Millionen Grad Kelvin erhitzt wird, und den Spicules, die dieses Plasma in die Korona einführen."
Die Spicules werden in brunnenartigen Jets mit einer Geschwindigkeit von 50 bis 100 Kilometern pro Sekunde nach oben in die Sonnenkorona beschleunigt. Das Forscherteam sagt, dass der Großteil des Plasmas auf Temperaturen zwischen 0,02 und 0,1 Millionen Kelvin erhitzt wird, während ein kleiner Teil auf Temperaturen über einer Million Kelvin erhitzt wird.
Ein wichtiger Schritt, um mehr über die Sonne zu erfahren, wird laut De Pontieu darin bestehen, den Grenzflächenbereich zwischen der sichtbaren Oberfläche oder Photosphäre der Sonne und ihrer Korona besser zu verstehen. Eine weitere NASA-Mission, der Interface Region Imaging Spectrograph (IRIS), soll 2012 gestartet werden. IRIS wird High-Fidelity-Daten zu den komplexen Prozessen und enormen Kontrasten von Dichte, Temperatur und Magnetfeld zwischen Photosphäre und Korona liefern. Die Forscher hoffen, dass dies mehr über die Mechanismen zum Erhitzen und Starten der Spicula verrät.
Diese Forschung erscheint in der Ausgabe vom 07. Januar von Science.
Quellen: Wissenschaft, Astroengine
