ทีมนักวิทยาศาสตร์ชาวจีน - เยอรมันได้ระบุโครงสร้างแม่เหล็กในโคโรน่าของดวงอาทิตย์ซึ่งมีลมสุริยะเกิดขึ้น การใช้ภาพและแผนที่ Doppler จากเครื่องวัดรังสีอัลตราไวโอเลตจากรังสีอัลตราไวโอเลตของ SUMER และ SENSER ที่ส่งโดย Michelson Doppler Imager (MDI) บนพื้นที่สุริยะและหอดูดาว Heliospheric (SOHO) ของ ESA และ NASA จากสนามแม่เหล็กที่มีรูปทรงกรวยซึ่งยึดอยู่ในเลนของเครือข่ายแม่เหล็กใกล้พื้นผิวของดวงอาทิตย์ ข้อสังเกตเหล่านี้นำเสนอในนิตยสาร Science ฉบับวันที่ 22 เมษายน การวิจัยนำไปสู่ความเข้าใจที่ดีขึ้นเกี่ยวกับธรรมชาติของแม่เหล็กของแหล่งกำเนิดของลมสุริยะซึ่งเป็นกระแสของพลาสมาที่บางและร้อน (ก๊าซที่เป็นตัวนำไฟฟ้า) ที่มีผลต่อสภาพแวดล้อมอวกาศของโลก
ลมสุริยะประกอบด้วยโปรตอนอนุภาคอัลฟา (ฮีเลียมอิออนสองเท่า) ไอออนหนักและอิเล็กตรอนที่ไหลออกมาจากพื้นผิวของดวงอาทิตย์ด้วยความเร็วตั้งแต่ 300 ถึง 800 กม. / วินาที ไอออนหนักในบริเวณแหล่งกำเนิดโคโรนาปล่อยรังสีที่ความยาวคลื่นอัลตราไวโอเลต เมื่อพวกเขาไหลเข้าสู่โลกเมื่อพวกเขาติดตามลมสุริยจักรวาลความยาวคลื่นของการปล่อยรังสีอัลตราไวโอเลตจะสั้นลงปรากฏการณ์ที่เรียกว่าเอฟเฟ็กต์ดอปเลอร์ซึ่งเป็นที่รู้จักกันดีในตัวแปรอะคูสติกของมัน เสียงแตรของรถตำรวจขณะเข้าใกล้หรือถอยออกจากผู้ฟัง ในกรณีสุริยะการเคลื่อนที่ของพลาสมาไปทางเราซึ่งหมายถึงอยู่ห่างจากพื้นผิวดวงอาทิตย์ถูกตรวจจับว่าเป็นการเปลี่ยนแปลงสีน้ำเงินในสเปกตรัมรังสีอัลตราไวโอเลตและสามารถใช้เพื่อระบุจุดเริ่มต้นของการไหลของลมสุริยะ
คลื่นอุลตร้าไวโอเล็ต SUMER นั้นคล้ายคลึงกับสิ่งที่เห็นเมื่อปริซึมแยกแสงสีขาวออกเป็นรุ้งที่มีสีต่างกัน อย่างไรก็ตามรังสีอัลตราไวโอเลตนั้นไม่สามารถมองเห็นได้ด้วยตามนุษย์และไม่สามารถผ่านชั้นบรรยากาศโลกได้ ด้วยการวิเคราะห์การปล่อยรังสีอัลตราไวโอเลตจาก SUMER บนหอสังเกตการณ์อวกาศ SOHO จากอวกาศนักฟิสิกส์แสงอาทิตย์สามารถเรียนรู้มากมายเกี่ยวกับดวงอาทิตย์และสรุปอุณหภูมิของก๊าซองค์ประกอบทางเคมีและการเคลื่อนที่ในชั้นบรรยากาศต่างๆ
“ โครงสร้างแม่เหล็กที่ดีของภูมิภาคกำเนิดของลมสุริยะยังคงไม่ชัดเจน” ผู้เขียนคนแรกศาสตราจารย์ Chuanyi Tu จากภาควิชาธรณีฟิสิกส์ของมหาวิทยาลัยปักกิ่งในกรุงปักกิ่งประเทศจีนกล่าว “ เป็นเวลาหลายปีที่นักฟิสิกส์แสงอาทิตย์และอวกาศได้สังเกตเห็นกระแสลมสุริยะที่มาจากเขตโคโรนาที่มีเส้นสนามแม่เหล็กเปิดและความเข้มแสงต่ำ อย่างไรก็ตามด้วยการรวมการสังเกตที่ซับซ้อนจาก SOHO ในลักษณะที่แปลกใหม่เท่านั้นเราจึงสามารถอนุมานคุณสมบัติของแหล่งที่มาภายในหลุมโคโรนา ดูเหมือนว่าลมสุริยะที่เกิดขึ้นในกรวยจะมีความเร็วประมาณ 10 กม. / วินาทีที่ความสูง 20,000 กิโลเมตรเหนือโฟโตสเฟียร์”
“ ลมสุริยะที่เร็วนั้นเริ่มไหลออกมาจากส่วนบนของช่องทางในหลุมโคโรนาด้วยความเร็วการไหลประมาณ 10 กม. / วินาที” ศ. Tu กล่าว “ การไหลออกนี้ถูกมองว่าเป็นหย่อมใหญ่ใน Doppler blue shift (พื้นที่ฟักในรูปด้านบน) ของเส้นสเปกตรัมที่ปล่อยออกมาโดย Ne + 7 ไอออนที่อุณหภูมิ 600,000 เคลวินซึ่งสามารถใช้เป็นตัวติดตามที่ดีสำหรับการไหลพลาสม่าร้อน . จากการเปรียบเทียบกับสนามแม่เหล็กที่ประเมินจากโฟโตสเฟียร์โดยใช้ข้อมูลแม่เหล็ก MDI เราพบว่ารูปแบบการเลื่อนสีน้ำเงินของเส้นนี้มีความสัมพันธ์ดีที่สุดกับโครงสร้างของสนามเปิดที่ 20,000 กม.”
SUMER สเปกโตรมิเตอร์กลั่นกรองแหล่งกำเนิดของลมสุริยะโดยการสังเกตรังสีอัลตราไวโอเลตที่มาจากพื้นที่ขนาดใหญ่ของพื้นที่ขั้วโลกเหนือของดวงอาทิตย์ “ การระบุรายละเอียดที่ชัดเจนของโครงสร้างแม่เหล็กของแหล่งที่มาซึ่งถูกเปิดเผยว่าเป็นช่องทางเวียนและการกำหนดความสูงที่ปล่อยและความเร็วเริ่มต้นของลมสุริยะนั้นเป็นขั้นตอนสำคัญในการแก้ปัญหาการจ่ายมวลและการเร่งความเร็วพื้นฐาน ตอนนี้เราสามารถมุ่งความสนใจไปที่การศึกษาสภาพพลาสมาเพิ่มเติมและกระบวนการทางกายภาพที่เกิดขึ้นในช่องทางเวียนขยายและในคอแคบ ๆ ที่ยึดในเครือข่ายแม่เหล็ก” ศาสตราจารย์ Eckart Marsch ผู้ร่วมเขียนบทความวิทยาศาสตร์กล่าว
การแก้ไขธรรมชาติและต้นกำเนิดของลมสุริยะนั้นเป็นหนึ่งในเป้าหมายหลักของการออกแบบ SOHO เป็นที่ทราบกันมานานแล้วในแวดวงดาราศาสตร์ว่าลมสุริยะนั้นมาจากหลุมโคโรนา มีอะไรใหม่ที่นี่คือการค้นพบว่ากระแสเหล่านี้เริ่มต้นในช่องทางเวียนซึ่งมีแหล่งกำเนิดอยู่ที่ขอบของเครือข่ายแม่เหล็ก ใต้ผิวดวงอาทิตย์มีเซลล์การพาความร้อนขนาดใหญ่ แต่ละเซลล์มีสนามแม่เหล็กที่เกี่ยวข้องกับมันซึ่งกระจุกตัวอยู่ในช่องทางเครือข่ายโดยการพาแบบแม่เหล็กไหลซึ่งคอของช่องทางจะยึดอยู่ พลาสม่าในขณะที่ยังคงถูกกักขังอยู่ในลูปเล็ก ๆ ถูกพาโดยการพาไปที่กรวยแล้วปล่อยออกมาที่นั่นเหมือนถังน้ำถูกเทลงในช่องเปิดน้ำ
“ ก่อนหน้านี้เชื่อว่าลมสุริยะที่เกิดขึ้นบนเส้นเปิดใด ๆ ในชั้นไอออนไนซ์ของอะตอมไฮโดรเจนเหนือพื้นผิวเล็กน้อย” ศาสตราจารย์มาร์ชกล่าว“ อย่างไรก็ตามการเปลี่ยนแปลงของดอปเลอร์ต่ำของสายการปล่อยก๊าซคาร์บอนไอออน แสดงว่าการไหลออกจำนวนมากยังไม่เกิดขึ้นที่ความสูง 5,000 กม. พลาสม่าลมสุริยะนั้นได้รับการพิจารณาว่าผลิตโดยพลาสมาซึ่งเกิดจากลูปแม่เหล็กเล็ก ๆ มากมายโดยมีความสูงเพียงไม่กี่พันกิโลเมตรเท่านั้น ผ่านพลาสมาแม่เหล็กเชื่อมต่อใหม่จะถูกป้อนจากทุกด้านไปยังช่องทางซึ่งมันอาจถูกเร่งความเร็วและก่อตัวเป็นลมสุริยะในที่สุด
เครื่องมือ SUMER สร้างขึ้นภายใต้การนำของดร. Klaus Wilhelm ซึ่งเป็นผู้ร่วมเขียนบทความที่สถาบัน Max Planck เพื่อการวิจัยระบบสุริยะ (เดิมชื่อ Max Planck Institute for Aeronomy) ใน Lindau ประเทศเยอรมนีโดยมีคุณูปการสำคัญ จาก Institut d'Astrophysique Spatiale ใน Orsay, ฝรั่งเศส, NASA Goddard Space Flight Center ใน Greenbelt, Maryland, University of California ใน Berkeley และได้รับการสนับสนุนทางการเงินจากเยอรมันฝรั่งเศสสหรัฐอเมริกาและหน่วยงานระดับชาติของสวิส SOHO ดำเนินการมาเกือบสิบปีแล้วที่จุดชมวิวพิเศษในพื้นที่ 1.5 ล้านไมล์จากโลกทางด้านดวงอาทิตย์ของโลก SOHO เป็นโครงการความร่วมมือระหว่างประเทศระหว่างองค์การอวกาศยุโรปและองค์การนาซ่า เปิดตัวบนจรวด Atlas II-AS จากศูนย์อวกาศเคนเนดีของนาซ่ารัฐฟลอริดาในเดือนธันวาคม 2538 และดำเนินการจากศูนย์การบินอวกาศก็อดดาร์ด
แหล่งต้นฉบับ: Max Planck Society News Release
