Deși cu peste 40 de ani, Telescopul solar Dunn de la Sunspot, New Mexico nu va avea în vedere o pensie anticipată. FIRS oferă o acoperire spectrală simultană la lungimi de undă vizibile și în infraroșu, prin utilizarea unui spectrograf unic armat dual. Prin utilizarea opticii adaptive pentru a depăși condițiile de „vizibilitate” atmosferică, echipa a preluat șapte regiuni active pe Soare - una în 2001 și șase în perioada decembrie 2010 până în decembrie 2011 - în timp ce ciclul Sunspot 23 a dispărut. Proba completă a petelor solare are 56 de observații a 23 de regiuni active diferite ... și a arătat că hidrogenul ar putea acționa ca un tip de dispozitiv de disipare a energiei care ajută Soarele să obțină o aderență magnetică pe petele sale.
„Credem că hidrogenul molecular joacă un rol important în formarea și evoluția petelor solare”, a spus dr. Sarah Jaeggli, o recentă universitate din Hawaii la Manoa absolvită a cărei cercetare doctorală a format un element cheie al noilor descoperiri. Ea a condus cercetarea cu Drs. Haosheng Lin, de asemenea de la Universitatea din Hawaii din Manoa, și Han Uitenbroek de la Observatorul Solar Național din Sunspot, NM. Jaeggli este acum cercetător postdoctoral în grupul solar de la Universitatea de Stat din Montana. Lucrarea lor este publicată în numărul 1 februarie 2012 Jurnalul Astrofizic.
Nu trebuie să fii fizician solar pentru a ști despre ciclul de 11 ani al Soarelui sau pentru a înțelege modul în care petele solare sunt zone mai reci de un magnetism intens. Credeți sau nu, chiar și profesioniștii nu sunt deloc siguri de modul în care funcționează toate mecanismele ... în special cele care determină zone de formare a petelor solare care întârzie mișcările convective normale. Dintre lucrurile pe care le-am învățat, temperatura interioară a spotului are o corelație cu puterea câmpului său magnetic - cu o creștere accentuată pe măsură ce temperatura se răcește. „Acest rezultat este încurcător”, au scris Jaeggli și colegii ei. Aceasta implică un mecanism nedescoperit în interiorul locului.
O teorie este că atomii de hidrogen care se combină în moleculele de hidrogen pot fi responsabili. În ceea ce privește Soarele nostru, majoritatea hidrogenului sunt atomi ionizați, deoarece temperatura medie a suprafeței este evaluată la 5780K (9944 ° F). Cu toate acestea, din moment ce Sol este considerată o „stea rece”, cercetătorii au găsit indicații ale moleculelor cu elemente grele din spectrul solar - inclusiv vaporii de apă surprinzătoare. Acest tip de descoperiri ar putea dovedi că regiunile umbrale ar putea permite moleculelor de hidrogen să se combine în straturile de suprafață - o predicție de 5% făcută de regretatul profesor Per E. Maltby și colegii de la Universitatea din Oslo. Acest tip de schimbare poate provoca schimbări dinamice drastice în cazul presiunii gazului.
„Formarea unei fracțiuni mari de molecule poate avea efecte importante asupra proprietăților termodinamice ale atmosferei solare și asupra fizicii petelor solare”, a scris Jaeggli.
Măsurările directe fiind peste capacitățile noastre actuale, echipa a măsurat apoi un proxy - radicalul hidroxil format dintr-un atom fiecare din hidrogen și oxigen (OH). Conform Observatorului Național Solar, „OH se disociează (se rupe în atomi) la o temperatură puțin mai mică decât H2, ceea ce înseamnă că H2 se poate forma și în regiunile în care OH este prezent. Din coincidență, una dintre liniile sale spectrale infraroșii este 1565.2nm, aproape aceeași cu linia de fier de 1565nm, folosită pentru măsurarea magnetismului într-un loc și una dintre liniile FIRS este proiectată să observe. "
Combinând atât date vechi cât și noi, echipa a măsurat câmpurile magnetice pe petele solare și intensitatea OH în interiorul petelor, judecând concentrațiile de H2. „Am găsit dovezi că se formează cantități semnificative de molecule de hidrogen în petele solare care sunt capabile să mențină câmpurile magnetice mai puternice decât 2.500 Gauss”, a comentat Jaeggli. Ea a mai spus că prezența sa duce la o intensificare temporară „fugită” a câmpului magnetic.
În ceea ce privește anatomia unui petus solar, fluxul magnetic se fierbe din interiorul Soarelui și încetinește convecția suprafeței - care, la rândul său, oprește gazul mai rece care și-a radiat căldura în spațiu. De acolo, se creează hidrogen molecular, reducând volumul. Deoarece este mai transparent decât omologul său atomic, energia sa este radiată și în spațiu, permițând gazului să se răcească și mai mult. În acest moment, gazul fierbinte amorsat de flux comprimă regiunea mai rece și intensifică câmpul magnetic. „În cele din urmă, se ridică, parțial din energia care radiază din gazul din jur. În caz contrar, spotul ar crește fără limite. Pe măsură ce câmpul magnetic slăbește, moleculele H2 și OH se încălzesc și se disociează înapoi la atomi, comprimând regiunile răcoroase rămase și împiedicând prăbușirea petei. "
Deocamdată, echipa recunoaște că este necesară o modelare suplimentară a computerului pentru a valida observațiile lor și că majoritatea regiunilor active până acum au fost cele ușoare. Ei speră că Sunspot Cycle 24 le va oferi mai mult combustibil pentru a fi „cool” ...
Sursa povești originale: Comunicat de presă al Observatorului Național Solar.
