Besök inte solen för vädret. Visst, du kommer aldrig att behöva buntas (solens synliga yta, eller fotosfären, mäter en livlig 10.000 grader Fahrenheit, eller 5.537 grader i genomsnitt) - men du kan vara hårdpressad för att hitta en vindbrytare som är tillräckligt elegant för att böja sig de ständiga elektriska vindarna i solvinden, eller brädor som är tillräckligt tjocka för att motstå den garnantiska plasma-tsunamier som rasar över stjärnans yta under veckor åt gången.
Du kanske kan undvika dessa irritationer i kromosfären - det rödaktiga mittlagret av solen som kopplar stjärnans yta till dess yttre atmosfär, eller korona - men det kvarteret är inte heller utan dess faror. Detta enorma lager kännetecknas av en ständigt rörande skog av plasmaspjut som kallas spikuler.
När man ser genom solteleskop ser spikuler ut som långa svarta ränder som spränger ur solens yta under några minuter åt gången och försvinner sedan. Närmare upp, varje jet är faktiskt ungefär lika bred som Grand Canyon är lång (ungefär 300 mil eller 500 kilometer) och står var som helst från 1 860 till 6 200 mil (3 000 till 10 000 km) över solens yta. Dessa gigantiska javeliner av plasma rör sig upp till 145,00 km / h när de reser från fotosfären till koronaen och försvinner vanligtvis inom 10 minuter. Vid varje given tidpunkt finns det några miljoner spikuler som dansar på solens yta, men deras korta livslängd gör dem svåra att studera eller förstå.
Nu, en ny artikel publicerad idag (14 november) i tidskriften Science påstår sig ha räknat ut både ursprung och funktion av solspiklar, tack vare några högdefinitionsobservationer av magnetfältinteraktioner vid solens yta. Studiens författare fann att spikuler nästan alltid bildades efter att små klumpar av motsatt laddade magnetfältlinjer spratt ut ur solytan, kraschade in i varandra och slutligen försvann. Denna "förintelse" av magnetiska flöden, som studiens medförfattare Dipankar Banerjee kallade det i ett e-postmeddelande, genererar värme och energi som verkar ta form av spikuler, som sedan överför den energin från solens yta till sin korona - eventuellt bränsle andra solväder, som solvind.
"Våra nya resultat bevisar att spikuler bildas på grund av flödesavbrott i den nedre atmosfären, och de ger också en god mängd energi för uppvärmning av solens övre atmosfär," sa Banerjee, en astrofysiker vid Indian Institute of Astrophysics, Levande vetenskap.
Magnetisk "förintelse"
Till skillnad från jorden, som har två motsatta magnetiska poler som bildar en relativt slät sköld runt planeten, är solen ett trassligt kross av magnetfältlinjer som ständigt stiger, faller, vrider sig och knäpper på varandra.
Konstant konvektion av material i solen får regelbundna tvinnade öar av magnetfältlinjer att stiga upp till ytan eller längre ut i atmosfären; så småningom, som gummiband sträckte sig för långt, knäpps dessa magnetfältlinjer våldsamt tillbaka på plats och släpper plaster och energi i deras kölvattnet. Forskare har länge antagit att spikuler kan vara en produkt av den energin.
Datorsimuleringar har kopplat spikeldannelse till magnetfältaktivitet nära solens yta, men direkta observationer har varit svåra att komma med, med tanke på att varje spikul lever bara några minuter. I den nya studien använde forskarna ett speciellt solövervakningsteleskop i Kalifornien, kallad Goode-solteleskopet vid Big Bear Solar Observatory för att ta några av de högsta upplösningsvideoerna av spikulbildning någonsin, samtidigt som man tittade på aktiviteter som utspelas i alla tre synliga lager av solen.
Teamet fann att spikulbildning i kromosfären nästan alltid föregicks av magnetiska mash-ups på solens yta.
"Man bör notera att det här är småskaliga och snabba utvecklingar av magnetfält på solen," sade Banerjee. "De bör inte förväxlas med den långsiktiga utvecklingen av solens magnetfält, känd som den 11-åriga solcykeln."
Inom några minuter efter varje liten magnetisk kollision dök en spicule upp och började transportera värme och energi tusentals mil in i solens övre atmosfär. Med data från NASA: s Solar Dynamics Observatory-satellit bekräftade forskarna att spikuler märkbart värmde korona när de passerade genom och ibland droppade uppvärmt material tillbaka på solens yta.
Alla dessa observationer tyder på att spikuler kan vara en avgörande kugge i den gargantuanska solvärmemaskinen - med andra ord, "en komplett masscykelprocess mellan kromosfären och koronaen", skrev författarna i sin studie. Denna överföring av värme och energi mellan solens yta och atmosfär kan till och med hjälpa till att driva solvind, skrev forskarna, även om de skulle behöva göra uppföljningsarbete för att bekräfta det. Under tiden kan du se upp för renegade magnetfält vid ditt nästa solbesök. De kan vara ett tecken på att en spikeldusch är på väg.
