Solens ytdans. Tvingade att observera denna dans på avstånd, använder forskare alla de verktyg som står till deras förfogande för att leta efter mönster och anslutningar för att upptäcka vad som orsakar dessa stora explosioner. Kartläggning av dessa mönster kan hjälpa forskare att förutsäga början av rymdväder som brister mot jorden från solen, vilket stör kommunikationen och GPS-signaler (Global Positioning System).
Analys av 191 solstolar sedan maj 2010 av NASAs Solar Dynamics Observatory (SDO) har nyligen visat en ny bit i mönstret: cirka 15 procent av blossarna har en distinkt "senfasfläns" några minuter till timmar senare som aldrig tidigare varit fullständigt observerad. Denna sena fas av flänsen pumpar mycket mer energi ut i rymden än tidigare insett.
"Vi börjar se alla slags nya saker," säger Phil Chamberlin, biträdande projektforskare för SDO vid NASA: s Goddard Space Flight Center i Greenbelt, Md. "Vi ser en stor ökning av utsläppen en halvtimme till flera timmar senare , det är ibland ännu större än de ursprungliga, traditionella faserna av flänsen. I ett fall den 3 november 2010 skulle bara mäta effekterna av huvudfällningen innebära att man underskattar mängden energiförskjutning i jordens atmosfär med 70 procent. "
Hela rymdvädersystemet, från solens yta till solsystemets yttre kanter, är beroende av hur energi överförs från en händelse till en annan - magnetisk återanslutning nära solen som överförs till rörelseenergifärgning över rymden till energi avsatt i jordens atmosfär, till exempel. Bättre förståelse av den här sena fasens flare hjälper forskare att kvantifiera hur mycket energi som produceras när solen bryter ut.
Teamet hittade bevis för dessa sena faser när SDO började samla in data i maj 2010 och Sun beslöt att sätta på en show. Under den allra första veckan, mitt i en annars ganska tyst tid för solen, grodde det upp nio blossar av olika storlekar. Flossstorlekar är indelade i kategorier, benämnda A, B, C, M och X, som länge har definierats av intensiteten på röntgenstrålarna som släppts ut vid flossens topp mätt med GOES (Geostationary Operational Environmental Satellite) satellitsystem. GOES är ett NOAA-opererat nätverk av satelliter som har funnits i en geosynkron bana nära Jorden sedan 1976. En av GOES-satelliterna mäter endast röntgenutsläpp och är en avgörande källa till information om rymdväder som solen skickar till oss.
I maj 2010 observerade SDO emellertid dessa blossar med sin syn på flera våglängder. Det registrerade data som indikerade att vissa andra våglängder för ljus inte uppträdde synkroniserade med röntgenstrålarna, men toppade vid andra tillfällen.
"I decennier har vår standard för blossor varit att titta på röntgenstrålarna och se när de når topp", säger Tom Woods, en rymdforskare vid University of Colorado, Boulder, Colo. Han är först författare till ett papper om detta ämne. som går online 7 september i Astrophysical Journal. "Det är vår definition för när en blossa går. Men vi såg toppar som inte motsvarade röntgenstrålarna. " Woods säger att de först var oroliga att uppgifterna var en avvikelse eller ett fel i instrumenten. Men när de bekräftade uppgifterna med andra instrument och tittade på mönstren upprepas under många månader, började de lita på vad de såg. "Och sedan blev vi glada," säger han.
Under ett år använde teamet instrumentet EVE (för Extreme ultraviolet Variability Experiment) på SDO för att spela in data från många fler blossar. EVE knäpper inte konventionella bilder. Woods är den viktigaste utredaren för EVE-instrumentet och han förklarar att det samlar allt ljus från solen på en gång och sedan exakt separerar varje våglängd i ljus och mäter dess intensitet. Detta ger inte vackra bilder på samma sätt som andra instrument på SDO gör, men det ger diagram som kartlägger hur varje ljuslängd blir starkare, toppar och minskar med tiden. EVE samlar in dessa uppgifter var tionde sekund, en hastighet som garanteras ger helt ny information om hur solen förändras, med tanke på att tidigare instrument bara mätte sådan information varje och en halv timme eller inte tittade på alla våglängder samtidigt - inte tillräckligt med information för att få en fullständig bild av uppvärmningen och kylningen av flänsen.
[/rubrik]
Inspelning av extremt ultraviolett ljus, EVE-spektra visade fyra faser under en genomsnittlig flares livslängd. De tre första har observerats och är väl etablerade. (Även om EVE kunde mäta och kvantifiera dem över ett brett spektrum av ljusvåglängder bättre än någonsin har gjorts.) Den första fasen är den hårda röntgenimpulsiva fasen, i vilken mycket energiska partiklar i solens atmosfär regnar ner mot solens yta efter en explosiv händelse i atmosfären känd som magnetisk återanslutning. De faller fritt under några sekunder till minuter tills de träffar den tätare nedre atmosfären, och sedan börjar den andra fasen, gradvis fas. Under några minuter till timmar värms solmaterialet, kallad plasma, upp och exploderar tillbaka, spårar sig längs gigantiska magnetiska slingor och fyller slingorna med plasma. Denna process avger så mycket ljus och strålning att det kan jämföras med miljoner vätebomber.
Den tredje fasen kännetecknas av solens atmosfär - den korona-tappande ljusstyrkan, och så kallas den koronala dimningsfasen. Detta är ofta förknippat med det som kallas en koronal massutkastning, där ett stort moln av plasma bryter upp från solens yta.
Men den fjärde fasen, den sena fasblossan, spårad av EVE, var ny. Oavsett en till fem timmar senare för flera av facklorna såg de en andra topp av varmt koronalt material som inte motsvarade en annan röntgenbrist.
”Många observationer har upptäckt en ökad extrem ultraviolett topp bara sekunder till minuter efter flossens huvudfas, och detta beteende anses vara en normal del av flossprocessen. Men den sena fasen är annorlunda, säger Goddards Chamberlin, som också är medförfattare på tidningen. ”Dessa utsläpp sker väsentligt senare. Och det händer efter att huvudfällningen visar den initiala toppen. ”
För att försöka förstå vad som hände tittade teamet också på bilderna som samlats in från SDOs Advanced Imaging Assembly (AIA). De kunde se huvudfasens utbrott i bilderna och märkte också en andra uppsättning koronala slingor långt ovanför den ursprungliga flänsen. Dessa extra slingor var längre och blev ljusare senare än den ursprungliga uppsättningen (eller slingorna efter floss som dök upp bara några minuter efter det). Dessa slingor var också fysiskt separerade från de tidigare.
"Den intensitet som vi spelar in i de sena fasblossarna är vanligtvis dimare än röntgenintensiteten," säger Woods. "Men den sena fasen pågår mycket längre, ibland i flera timmar, så det lägger ut lika mycket total energi som huvudfällan som vanligtvis bara varar i några minuter." Eftersom denna tidigare orealiserade extra energikälla från flänsen är lika viktig för att påverka jordens atmosfär, studerar Woods och hans kollegor nu hur sena fackljus kan påverka rymdväder.
Den sena fasens flare är naturligtvis bara en bit av pusslet när vi försöker förstå den stjärna som vi lever med. Men genom att hålla reda på energin, mäta alla olika våglängder för ljus, använda alla instrument som NASA har till sitt förfogande hjälper sådan information oss att kartlägga alla stegen i solens stora dans.
