Mysteriet om solens korona kan äntligen lösas. Men nu, med hjälp av de kombinerade visuella krafterna från NASA: s Solar Dynamics Observatory och Japans Hinode-satellit, har forskare gjort direkta observationer av plasma-strålar som skjutit från solens yta och värmt koronaen till miljoner grader. Förekomsten av dessa små, smala plasma-strålar, kallade spikuler, har länge varit kända, men de hade aldrig studerats direkt tidigare och ansågs vara för coola för att ha någon märkbar uppvärmningseffekt. Men ett bra utseende med nya "ögon" avslöjar en ny typ av spicule som flyttar energi från solens inre för att skapa sin heta yttre atmosfär.
"Uppvärmning av spikuler i miljoner grader har aldrig direkt observerats, så deras roll i koronaluppvärmning hade avvisats som osannolik," säger Bart De Pontieu, huvudförfattaren och solfysiker vid LMSAL.
Solfysik och före detta Space Magazine-författaren Ian O'Neill (och nuvarande producent av Discovery Space och Astroengine-berömmelse) jämförde anomalin i solens atmosfär som var varmare än ytan till om luften som omger en glödlampa var ett par magneter varmare än glödlampans yta. Och han sa, du vill veta varför det verkar som att solatmosfären bryter med alla typer av termodynamiska lagar.
Under åren har experter föreslagit en mängd teorier, och som De Pontieu sa, spikulateorin hade avfärdats när det konstaterades att spiculeplasma nådde inte koronala temperaturer.
Men 2007 identifierade De Pontieu och en grupp forskare en ny klass av spikuler som rörde sig mycket snabbare och var kortare liv än de traditionella spikulerna. Dessa "Type II" spikuler skjuter uppåt med hög hastighet, ofta över 60 miles per sekund (100 kilometer per sekund), innan de försvinner. Dessa jets snabba försvinnande antydde att plasmat som de bar på skulle bli mycket hett, men direkta observationsbevis för denna process saknades.
Ange SDO och dess Atmospheric Imaging Assembly-instrument som lanserades i februari 2010, tillsammans med NASA: s Focal Plane-paket för det soloptiska teleskopet (SOT) på den japanska Hinode-satelliten.
"Den höga rumsliga och temporära upplösningen av de nyare instrumenten var avgörande för att avslöja denna tidigare dolda koronala massförsörjning," sade Scott McIntosh, en solfysiker vid NCARs High Altitude Observatory. "Våra observationer avslöjar för första gången en-mot-en-förbindelsen mellan plasma som värms upp till miljoner grader kelvin och spikulerna som sätter in denna plasma i koronaen."
Spikulerna accelereras uppåt i solkorona i fontänliknande strålar med en hastighet av cirka 31 till 62 miles per sekund (50 till 100 kilometer per sekund). Forskningsteamet säger att huvuddelen av plasma uppvärms till temperaturer mellan 0,02 och 0,1 miljoner Kelvin, medan en liten fraktion värms upp till temperaturer över en miljon Kelvin.
Ett viktigt steg för att lära sig mer om solen, enligt De Pontieu, kommer att vara att bättre förstå gränssnittsregionen mellan solens synliga yta, eller fotosfären, och dess korona. Ett annat NASA-uppdrag, Interface Region Imaging Spectrograph (IRIS), är planerat att lanseras 2012. IRIS kommer att tillhandahålla högupplösta data om de komplexa processerna och enorma kontraster av densitet, temperatur och magnetfält mellan fotosfären och korona. Forskare hoppas att detta kommer att avslöja mer om mekanismerna för upphettning av spiklar och lansering.
Denna forskning visas i 07 januari-numret av Science.
Källor: Science, Astroengine
