Även om Dunn Solar Telescope är väl 40 år gammal på Sunspot, kommer New Mexico inte att titta på en tidig pensionering. FIRS ger samtidig spektral täckning vid synliga och infraröda våglängder genom användning av en unik dubbelarmad spektrograf. Genom att använda adaptiv optik för att övervinna atmosfäriska "se" förhållanden tog teamet på sig sju aktiva regioner på solen - en 2001 och sex under december 2010 till december 2011 - när Sunspot Cycle 23 bleknade. Det fullständiga solfläckprovet har 56 observationer av 23 olika aktiva regioner ... och visade att väte kan fungera som en typ av energispridningsanordning som hjälper solen att få ett magnetiskt grepp på sina fläckar.
"Vi tror att molekylärt väte spelar en viktig roll i bildandet och utvecklingen av solfläckar," säger Dr. Sarah Jaeggli, en ny universitet på Hawaii vid Manoa, vars doktorandforskning utgjorde ett viktigt inslag i de nya resultaten. Hon genomförde forskningen med Drs. Haosheng Lin, också från University of Hawaii på Manoa, och Han Uitenbroek från National Solar Observatory i Sunspot, NM. Jaeggli är nu en postdoktor i solgruppen vid Montana State University. Deras arbete publiceras 1 februari 2012, utgåvan av The Astrophysical Journal.
Du behöver inte vara solfysiker för att veta om solens 11-åriga cykel, eller för att förstå hur solfläckar är svalare områden med intensiv magnetism. Tro det eller inte, även proffsen är inte helt säkra på hur alla mekanismer fungerar ... särskilt de som orsakar solfläckbildande områden som fördröjer normala konvektiva rörelser. Av de saker vi har lärt oss har platsens inre temperatur en korrelation med dess magnetfältstyrka - med en kraftig ökning när temperaturen svalnar. ”Detta resultat är förbryllande,” skrev Jaeggli och hennes kollegor. Det innebär någon oupptäckt mekanism på plats.
En teori är att väteatomer som kombinerar till vätemolekyler kan vara ansvariga. När det gäller vår sol är majoriteten av väte joniserade atomer eftersom den genomsnittliga yttemperaturen bedöms till 5780K (9944 ° F). Eftersom Sol betraktas som en "cool stjärna" har forskare emellertid hittat indikationer på tunga element molekyler i solspektrumet - inklusive överraskande vattenånga. Denna typ av fynd kan bevisa att paraplyregionerna kan tillåta vätemolekyler att kombinera i ytlagren - en förutsägelse på 5% gjord av den avdjupa professor Per E. Maltby och kollegor vid universitetet i Oslo. Denna typ av växling kan orsaka drastiska dynamiska förändringar när det gäller gastryck.
"Bildningen av en stor andel molekyler kan ha viktiga effekter på de termodynamiska egenskaperna hos solatmosfären och solflekternas fysik," skrev Jaeggli.
Med direkta mätningar utöver våra nuvarande kapaciteter, mätte teamet sedan en proxy - hydroxylradikalen gjord av en atom vardera med väte och syre (OH). Enligt National Solar Observatory “dissocierar OH (bryter i atomer) vid en något lägre temperatur än H2, vilket innebär att H2 också kan bildas i regioner där OH finns. Tillfällighet är en av dess infraröda spektrallinjer 1565,2 nm, nästan samma som 1565 nm järnslinjen, som används för att mäta magnetism på en plats och en av linjerna FIRS är utformad för att observera. ”
Genom att kombinera både gamla och nya data, mätte teamet magnetfält över solfläckar och OH-intensiteten inuti fläckar, bedömer H2-koncentrationerna. "Vi hittade bevis på att betydande mängder vätemolekyler bildas i solfläckar som kan hålla magnetfält starkare än 2500 Gauss," kommenterade Jaeggli. Hon sa också att dess närvaro leder till en tillfällig "språng" intensifiering av magnetfältet.
När det gäller anatomi på en solfläck, kokar magnetiskt flöde upp från solens inre och bromsar ytkonvektionen - vilket i sin tur stoppar svalare gas som har utstrålat sin värme ut i rymden. Därifrån skapas molekylärt väte, vilket minskar volymen. Eftersom den är mer genomskinlig än sin atomära motsvarighet, strålas dess energi ut i rymden så att gasen svalnar ännu mer. Vid denna tidpunkt komprimerar den varma gasen, som grundas av flödet, det svalare området och intensifierar magnetfältet. ”Så småningom utjämnas det, delvis från energi som strålar in från den omgivande gasen. Annars skulle platsen växa utan gränser. När magnetfältet försvagas värms H2- och OH-molekylerna upp och dissocieras tillbaka till atomerna, komprimerar de återstående svala regionerna och håller platsen från att kollapsa. "
För tillfället medger teamet att ytterligare datormodellering krävs för att validera sina observationer och att de flesta av de aktiva regionerna hittills har varit milda. De hoppas att Sunspot Cycle 24 kommer att ge dem mer bränsle för att vara "coola" ...
Original berättelse Källa: National Solar Observatory News release.
