Slunce působí jako konečný zrychlovač částic sluneční soustavy a vrhá to potoky vysokorychlostních elektronů.
Díky solárnímu orbiterovi ESA vědci vystopovali tyto energetické elektrony zpět ke svému solárnímu původu a odhalili dva odlišné typy: náhlé výbuchy ze slunečních světlic a prodloužené vlny z masivních erupcí zvaných ejekce koronálních hmot (CME).
Akcelerátor částic solárního pohár
Slunce působí jako konečný akcelerátor částic sluneční soustavy. Posouvá elektrony k rychlostem, které se blíží ke světlu, vrhá je do vesmíru a plní sluneční soustavu tím, co vědci nazývají „solární energetické elektrony“ (vidí).
Použití Solární orbiter ESA Kosmická loď, vědci nyní sledovali tyto vysoce energetické elektrony zpět ke svému původu na slunci. Výsledky ukazují, že existují dva odlišné typy událostí SEE. Jeden je spojen s silnými slunečními světly (erupce z menších aktivních oblastí na povrchu slunce), zatímco druhý pochází z masivních výbuchů horkých plazma V atmosféře Slunce (nazývané „Ejekce koronálních hmot“ nebo CME).
„Vidíme jasné rozdělení mezi„ impulzivními “událostmi částic, kde tyto energetické elektrony zrychlují sluneční povrch ve výbuchu přes sluneční světlice a„ postupné “spojené s rozšířenějšími CMES, které uvolňují širší bobtnání částic po delší dobu,“ říká hlavní autor Alexander Waruth of Leibniz pro astrofyziku pro astrofyziku pro astrofyziku pro astrofyziku pro astrofyziku pro astrofyziku pro astrofyziku pro astrofyziku pro astrofyziku pro astrofyziku pro astrofyziku pro astrofyziku pro astrofyziku pro astrofyziku pro astrofyziku), “, německy.
Jasnější spojení
Vědci dlouho měli podezření, že existovaly dvě kategorie událostí SEE, ale jedinečný výhodný bod Solar Orbiteru umožnil to podrobně potvrdit. Kosmická loď pozorovala mnohem blíže ke slunci než dřívější mise a zachytila neobvykle velkou sadu událostí, což vědcům umožnilo vidět, jak se elektrony tvoří a unikly.
„Byli jsme schopni identifikovat a porozumět těmto dvěma skupinám pozorováním stovek událostí na různých vzdálenostech od slunce s více nástroji – něco, co dokáže jen solární orbiter,“ dodává Alexander. „Tím, že jsme se tak blízko naší hvězdy mohli měřit částice v“ nedotčeném „raném stavu, a tak přesně určit čas a místo, které začali na slunci.“
Záběry EUI (žluté) ukazují plyn milionu stupňů v sluneční atmosféře. Úzké vyražení plynu z erupce zvané solární paprsek lze jasně vidět směrem k dolnímu pravému vložku vložky.
Solární světlice uvolňují elektrony ven do vesmíru i dovnitř směrem k povrchu Slunce. Když zasáhnou sluneční povrch, generují rentgenové paprsky. Tato rentgenová emise, zaznamenaná Stixem, je překrytá modrá.
Kredit: ESA & NASA/Solar Orbiter/EUI & STIX
Největší studie viz zatím
Studie je dosud nejkomplexnější z událostí SEE a produkuje Katalog To bude růst pouze po celý život Solar Orbiteru. Mezi listopadem 2020 do prosince 2022 použil osm z deseti nástrojů Solar Orbiter.
„Je to poprvé, kdy jsme jasně viděli toto spojení mezi energickými elektrony ve vesmíru a jejich zdrojovými událostmi, které se odehrávají na Slunci,“ dodává spoluautor Frederic Schuller, také z AIP.
„Měřili jsme částice in situ – to znamená, že solární orbiter skutečně proletěl elektrickými proudy – pomocí energetické částic sondy sondy a současně pomocí více nástrojů kosmických lodí pozorovali, co se děje na Slunci. Také jsme shromáždili informace o vesmírném prostředí mezi sluncem a kopaci.“
Instrument Metis představuje vnější atmosféru Slunce tím, že uměle zakrývá jeho jasný disk, podobný tomu, co se děje během celkového zatmění Slunce. V tomto filmu je velikost a pozice Slunce znázorněna bílým kruhem.
Kredit: ESA & NASA/Solar Orbiter/Metis
Letové zpoždění ve vesmíru
Vědci detekovali události SEE v různých vzdálenostech od Slunce. To jim umožnilo studovat, jak se elektrony chovají při cestování sluneční soustavou a odpovídají přetrvávající otázce o těchto energetických částicích.
Když spatříme světlice nebo CME, často existuje zjevné zpoždění mezi tím, co vidíme, že se odehrává na slunci, a uvolňováním energetických elektronů do vesmíru. V extrémních případech se zdá, že částice trvá hodiny, než uniknou. Proč?
„Ukazuje se, že to alespoň částečně souvisí s tím, jak elektrony cestují vesmírem-může to být zpoždění vydání, ale také zpoždění detekce,“ říká spoluautorka a výzkumná kolega ESA Laura Rodríguez-García. „Elektrony se setkávají s turbulencí, jsou rozptýleny různými směry a tak dále, takže je okamžitě nepatříme. Tyto efekty se hromadí, když se pohybujete dále od slunce.“
Turbulence ve slunečním prostoru
Prostor mezi sluncem a planetami sluneční soustavy není prázdný. Ze slunce neustále vytéká vítr nabitých částic a táhne s ním sluneční magnetické pole. Vyplňuje prostor a ovlivňuje, jak cestují energetické elektrony; Spíše než aby mohli jít tam, kam se jim líbí, jsou omezeni, rozptýleni a narušeni tímto větrem a jeho magnetismem.
Studie splňuje důležitý cíl solárního orbiteru: neustále sledovat naši hvězdu a její okolí a sledovat vypuštěné částice zpět do svých zdrojů na slunci.
„Díky Solar Orbiteru se seznámíme s naší hvězdou lépe než kdy jindy,“ říká Daniel Müller, vědec projektu ESA pro Solar Orbiter. „Během prvních pěti let ve vesmíru pozoroval Solar Orbiter spoustu solárních energetických elektronových událostí. Výsledkem bylo, že jsme byli schopni provést podrobné analýzy a sestavit a Unikátní databáze Pro celosvětovou komunitu prozkoumat. “
Udržování Země v bezpečí
Je důležité, že zjištění je důležité pro naše porozumění kosmickému počasí, kde je pro udržení naší kosmické lodi a bezpečné přesné předpovědi. Jeden ze dvou druhů událostí SEE je důležitější pro vesmírné počasí: které jsou spojeny s CME, které mají tendenci držet více vysoce energetických částic, a tak ohrožují mnohem větší poškození. Z tohoto důvodu je schopnost rozlišovat mezi dvěma typy energetických elektronů pro naše předpovědi nesmírně relevantní.
„Takové znalosti ze Solar Orbiter pomůže v budoucnu chránit další kosmické lodě tím, že nám umožní lépe porozumět energetickým částicím ze slunce, které ohrožují naše astronauty a satelity,“ dodává Daniel. „Výzkum je opravdu skvělým příkladem síly spolupráce – bylo to možné pouze díky kombinované odbornosti a týmové práci evropských vědců, nástrojových týmů z celé členské státy ESA a kolegům z USA.“
Vigilie a další hranice
Při pohledu dopředu, ESA’s Vigil Mission Will pioneer revoluční přístup, operativně pozoruje „stranu“ slunce poprvé, odemkne nepřetržité vhledy do sluneční aktivity. Být spuštěn v roce 2031, Vigil detekuje potenciálně nebezpečné solární události, než se dostanou do dohledu, jak je vidět ze Země, což nám poskytne předem znalosti o jejich rychlosti, směru a šanci na dopad.
Naše chápání toho, jak naše planeta reaguje na sluneční bouře ESA’s Smile Mission příští rok. Úsměv bude studovat Jak Země vydrží neúnavný „vítr“ a sporadické prasknutí, z divokých částic, které nám vyhodily cestu ze slunce a zkoumaly, jak částice interagují s ochranným magnetickým polem naší planety.
Reference: „Cosee-CAT: Komplexní katalog solárních energetických elektronů získaný z kombinovaných pozorování in situ a dálkového senzace ze solárního orbiter-katalogu a první statistické výsledky“ od A. Warmuth, F. Schuller, R. Gómez-Herrero, I. Cernadu, F. Carcaboso, GM Mason, D. Pacheco, L. Rodríguez-García, M. Jarry, M. Kretzschmar, K. Barczynski, D. Shukhobodskaia, L. Rodriguez, S. Tan, D. Paipa-Leon, N. Vilmer, AP Rouillard, C. Sasso, S. Giordano, S. Giordano, G. Russano, C. Grimani, F. Landini, C. Mac Cormack, Jaj Mitchell, A. Fedeli, L. Vuorinen, D. Lario, má Reid, F. Efenberger, S. Musset, K. Riebe, A. Galkin, K. Makan, S. Reusch, A. Vecchio, O. Dudnik, S. Krucker, M. Maksimovic, J. Rodríguez, M. Rome a RF Wimmer-Schweingrungrueringrus, 322. 2025, Astronomie a astrofyzika.
Doi: 10,1051/0004-6361/202554830
Solární orbiter je vesmírná mise mezinárodní spolupráce mezi ESA a NASAProvozoval ESA.
Nikdy nezmeškáte průlom: Připojte se k zpravodaji Scitechdaily.
