คุณเคยเห็นลมฤดูร้อนพัดผ่านทุ่งข้าวสาลีที่สุกงอมหรือไม่? ถ้าเป็นเช่นนั้นคุณคุ้นเคยกับเอฟเฟกต์การกระเพื่อม เอฟเฟกต์แบบเรียงซ้อนนี้เรียกว่าคลื่นAlfvén
ต้องขอบคุณ Solar Dynamics Observatory (SDO) ของ NASA ตอนนี้เราสามารถเห็นผลกระทบของคลื่นAlfvénติดตามการเคลื่อนไหวของพวกเขาและดูว่ามีพลังงานมากน้อยเพียงใด การค้นพบใหม่เหล่านี้ทำให้นักวิจัยพลังงานแสงอาทิตย์ให้แสงสว่างและอาจเป็นกุญแจสำคัญในการเกิดขึ้นของพลังงานแสงอาทิตย์ที่น่าสงสัยอีกสองครั้ง - ความร้อนที่รุนแรงของโคโรนาถึง 20 เท่าที่ร้อนกว่าพื้นผิวดวงอาทิตย์และลมสุริยะที่ระเบิดถึง 1.5 ล้านไมล์ต่อชั่วโมง
“ SDO มีความละเอียดที่น่าทึ่งเพื่อให้คุณสามารถเห็นคลื่นเดี่ยว ๆ ได้” Scott McIntosh กล่าวที่ศูนย์การวิจัยบรรยากาศแห่งชาติใน Boulder, Colo กล่าว“ ตอนนี้เราสามารถเห็นได้ว่าแทนที่จะคลื่นเหล่านี้มีพลังงานประมาณ 1,000 เท่าตามที่เราเคยคิดไว้ มันมีหลอดไฟประมาณ 1100W สำหรับทุก ๆ 11 ตารางฟุตของพื้นผิวของดวงอาทิตย์ซึ่งเพียงพอที่จะทำให้ความร้อนของดวงอาทิตย์และขับลมสุริยะออกมา”
ตามที่แมคอินทอชชี้ให้เห็นใน 28 กรกฎาคมของเขา ธรรมชาติ บทความคลื่นAlfvénค่อนข้างเรียบง่าย การเคลื่อนไหวของพวกเขาทำให้คลื่นสนามแม่เหล็กขึ้นและลงคล้ายกับวิธีการสั่นสะเทือนของสายกีตาร์ สนามพลาสม่าที่ห่อหุ้มดวงอาทิตย์เคลื่อนที่สอดคล้องกับเส้นสนาม SDO สามารถ“ ดู” และติดตามการเคลื่อนไหวนี้ แม้ว่าสถานการณ์จะซับซ้อนกว่ามากการเข้าใจคลื่นเป็นกุญแจสำคัญในการทำความเข้าใจธรรมชาติของการเชื่อมต่อของ Sun-Earth และคำถามที่ไม่ชัดเจนอื่น ๆ เช่นสิ่งที่ทำให้เกิดความร้อนและความเร็วของลมสุริยะ
“ เรารู้ว่ามีกลไกที่ให้พลังงานขนาดใหญ่บนพื้นผิวของดวงอาทิตย์” Vladimir Airapetian นักวิทยาศาสตร์ด้านอวกาศของศูนย์การบินอวกาศก็อดดาร์ดในกรีนเบลท์รัฐแมรี่แลนด์กล่าวว่าพลังงานนี้ถูกอัดเป็นพลังงานสนามแม่เหล็ก บรรยากาศแล้วปล่อยเป็นความร้อน” แต่การพิจารณารายละเอียดของกลไกนี้ได้ถูกถกเถียงกันมานานแล้ว Airapetian ชี้ให้เห็นว่าการศึกษาเช่นนี้เป็นการยืนยันว่าคลื่นAlfvénอาจเป็นส่วนหนึ่งของกระบวนการนั้น แต่ถึงแม้จะมี SDO เรายังไม่มีความละเอียดในการถ่ายภาพเพื่อพิสูจน์ว่ามันชัดเจน
ฮันเนสอัลเฟินทำทฤษฎีคลื่นเป็นครั้งแรกในปี 1942 แต่มันไม่ได้เป็นจริงจนกระทั่งปี 2007 สิ่งนี้พิสูจน์ว่าพวกเขาสามารถนำพลังงานจากพื้นผิวของดวงอาทิตย์ไปสู่ชั้นบรรยากาศ แต่พลังงานนั้นอ่อนแอเกินกว่าที่จะรับรู้ถึงความร้อนสูงของโคโรนา การศึกษานี้บอกว่าตัวเลขดั้งเดิมเหล่านั้นอาจถูกประเมินต่ำเกินไป แมคอินทอชร่วมมือกับทีมงานจาก Lockheed Martin มหาวิทยาลัยออสโลแห่งนอร์เวย์และมหาวิทยาลัยคาทอลิกแห่งเบลเยียม Leuven วิเคราะห์การสั่นสะเทือนที่ยอดเยี่ยมของภาพยนตร์จากตราสาร Atmospheric Imagine Assembly (AIA) ของ SDO เมื่อวันที่ 25 เมษายน 2010“ ชื่อรหัสของเราสำหรับ งานวิจัยนี้คือ 'The Wiggles'” แมคอินทอชกล่าว “ เพราะภาพยนตร์มีลักษณะเหมือนดวงอาทิตย์จริง ๆ ทำจาก Jell-O wiggling ไปมาทุกที่ เห็นได้ชัดว่า wiggles เหล่านี้มีพลังงาน "
"wiggles" - ที่รู้จักกันในชื่อ spicules - ถูกสร้างแบบจำลองเพื่อต่อต้านคลื่นAlfvénและพบว่าเป็นการแข่งขันที่ดี เมื่อระบุตำแหน่งแล้วทีมสามารถวิเคราะห์รูปร่างความเร็วและพลังงานของคลื่นได้ “ เส้นโค้งไซนัสนั้นเบี่ยงเบนออกไปด้านนอกด้วยความเร็วมากกว่า 30 ไมล์ต่อวินาทีและทำซ้ำทุก ๆ 150 ถึง 550 วินาที ความเร็วเหล่านี้หมายความว่าคลื่นจะมีพลังมากพอที่จะเร่งความเร็วลมสุริยะและทำให้โคโรน่าเงียบสงบ” ทีมพูดว่า “ ความซบเซาของการซ้ำซาก - รู้จักกันในนามช่วงเวลาของคลื่น - ก็สำคัญเช่นกัน ยิ่งช่วงเวลาสั้นลงเท่านั้นคลื่นก็จะยิ่งปล่อยพลังงานออกสู่บรรยากาศโคโรนาซึ่งเป็นขั้นตอนสำคัญในกระบวนการ”
จากข้อมูลเบื้องต้นพบว่าสปิคูลมีอุณหภูมิสูงถึงอย่างน้อย 1.8 ล้านองศาฟาเรนไฮต์ การจับคู่ของคลื่นAlfvénและความร้อนอาจเป็นสิ่งที่ใช้ในการรักษาโคโรนาที่อุณหภูมิปัจจุบัน ... แต่ไม่เพียงพอที่จะทำให้เกิดการระเบิดของรังสี “ การรู้ว่าอาจมีพลังงานเพียงพอในคลื่นเป็นเพียงครึ่งหนึ่งของปัญหา” Airapetian ของ Goddard กล่าว “ คำถามต่อไปคือการค้นหาว่าส่วนใดของพลังงานที่ถูกแปลงเป็นความร้อน อาจเป็นได้ทั้งหมดหรืออาจจะเป็น 20 เปอร์เซ็นต์ของมัน - ดังนั้นเราต้องรู้รายละเอียดของการเปลี่ยนแปลงนั้น”
ศึกษาเพิ่มเติม คุณ betcha ’ และทีม SDO นั้นขึ้นอยู่กับภารกิจ
“ เรายังไม่เข้าใจกระบวนการที่เกิดขึ้นอย่างสมบูรณ์แบบ แต่เรากำลังได้รับการสังเกตที่ดีขึ้นและดีขึ้น” แมคโทชกล่าว "ขั้นตอนต่อไปคือให้ผู้คนปรับปรุงทฤษฎีและแบบจำลองเพื่อจับภาพสาระสำคัญของฟิสิกส์ที่เกิดขึ้นจริง ๆ "
แหล่งที่มาของเรื่องดั้งเดิม: ข่าว NASA SDO
