ดวงอาทิตย์: ไขปริศนาของนิ้วพลาสมามืดได้รับการแก้ไข

ผลกระทบในชีวิตประจำวันอธิบายโครงสร้างที่ทำให้งงในการปะทุของแสงอาทิตย์

โครงสร้างที่มืดและเป็นนิ้วในแสงตะวันจ้าที่นี่ในแบบจำลองไข่© MPS
อ่านออกเสียง

ปริศนาต้อนรับ: เป็นเวลาหลายปี "นิ้ว" ที่มืดในปริศนาสุริยะอันปะทุของนักดาราศาสตร์ เพราะคำอธิบายทางกายภาพหายไป ตอนนี้นักวิจัยได้เติมเต็มแล้ว: โดยหลักการแล้วผลกระทบเดียวกันนี้มีความรับผิดชอบซึ่งทำให้เกิดอาการวูบวาบคล้ายเห็ดเมื่อเพิ่มนมลงในชาในขณะที่นักวิทยาศาสตร์รายงานในวารสาร "Astrophysical Journal Letters"

พื้นผิวของดวงอาทิตย์คืออะไรนอกจากความสงบ โดยเฉพาะอย่างยิ่งใกล้กับจุดดับความร้อนของเปลวสุริยะนั้นเกิดขึ้นได้ทั่วไป: การระบาดของพลาสมาร้อนและการแผ่รังสีที่แผ่ขยายไปถึงดวงอาทิตย์และในอวกาศ สิบห้าปีที่ผ่านมามีการค้นพบโครงสร้างมืดที่แปลกประหลาดเช่นนิ้วยาวในช่องพลาสมาเหล่านี้ พวกเขามักจะมองเห็นได้เพียงไม่กี่นาทีในส่วนบนของเปลวไฟและจากนั้นสร้างความแตกต่างที่ชัดเจนกับความสว่างที่ส่องแสงในพลาสมาแสงอุลตร้าไวโอเลตที่พวกมันฝังอยู่

ค้นหาร่องรอยด้วยความช่วยเหลือของโพรบ Space

สิ่งที่ทำให้ "ลูกอ๊อด" ที่มืดเหล่านี้ในเปลวไฟสว่างจ้ายังคงทำให้งง "จนถึงตอนนี้เราอยู่ในความมืดเมื่อแปลความหมายเพราะคำอธิบายทั้งหมดไม่สามารถอธิบายการสังเกตได้อย่างน่าพอใจ" Davina Innes จากสถาบันGöttingen Max Planck เพื่อการวิจัยระบบสุริยะในGöttingenกล่าว

นิ้วมืดในพลาสม่าสว่างของโคโรนาโซล่าสามารถมองเห็นได้ในภาพ UV ของดาวเทียม SDO © MPI for Solar System Research

เพื่อไขปริศนาเธอและเพื่อนร่วมงานวิเคราะห์ภาพถ่ายแสงจ้าของยานอวกาศ Solar Dynamics Observatory (SDO) และ STEREO โพรบทั้งสองนี้สามารถตรวจจับดวงอาทิตย์ในช่วงความยาวคลื่นของแสงอุลตร้าไวโอเลต ภาพความละเอียดสูงยังคงมีรายละเอียดเล็ก ๆ น้อย ๆ ที่มีขนาดน้อยกว่า 800 กิโลเมตรและในความละเอียดชั่วคราว พวกมันจึงเหมาะที่จะตรวจดู "ลูกอ๊อด" ส่วนใหญ่ซึ่งเป็นปริศนาสั้น

ความไม่แน่นอนของ Rayleigh-Taylor คือการตำหนิ

“ มันกลับกลายเป็นว่าโครงสร้างเหล่านี้เป็นความไม่แน่นอนที่เกิดขึ้นเมื่อพลาสม่าหนาแน่นแตกต่างกันพบ” อินส์กล่าว วิธีที่ความไม่เสถียรเหล่านี้ได้สร้างกลุ่มวิจัยที่สองขึ้นใหม่โดยใช้แบบจำลองคอมพิวเตอร์ซึ่งอธิบายพฤติกรรมของของเหลวที่มีประจุไฟฟ้า ผลลัพธ์ของการคำนวณที่ซับซ้อนแสดงข้อตกลงที่น่าประทับใจกับข้อสังเกต แสดงผล

น่าแปลกใจที่มีการอธิบายถึงโครงสร้างของนักฟิสิกส์สุริยคติที่ปวดศีรษะมาหลายปีแล้วว่า "เราสามารถพิสูจน์ได้ว่ากระบวนการนี้เกิดจากความไร้เสถียรภาพของ Rayleigh-Taylor เป็นกระบวนการพื้นฐานของฟิสิกส์ไหล "Lijia Guo จาก MPI สำหรับการวิจัยระบบสุริยะอธิบาย ตัวอย่างเช่นความไม่แน่นอนนี้เกิดขึ้นระหว่างของเหลวสองชนิดที่มีความหนาแน่นต่างกันเมื่อเร่งความเร็วซึ่งกันและกัน

สารสกัดที่เลื่อนเวลาสามครั้งจากการคำนวณแบบจำลองใหม่โดยใช้แมกนี การพัฒนาโครงสร้างเหมือนนิ้วมือมืดที่บ่งบอกถึงความไม่แน่นอนของ Rayleigh-Taylor นั้นชัดเจน MPS

ผลเช่นเดียวกับในถ้วยน้ำชา

สามารถสังเกตได้จากเอฟเฟกต์นี้ในถ้วยน้ำชา: หากมีการเติมนมลงในชาจะเห็นรูปพัฟรูปเห็ดบนอินเตอร์เฟสชานม เหตุผลสำหรับเรื่องนี้คือนมมีความหนาแน่นและหนักกว่าชาและด้วยเหตุนี้แรงดึงดูดของโลกจึงทำหน้าที่แตกต่างกันไป ที่ส่วนต่อประสานของของเหลวทั้งสองสิ่งนี้นำไปสู่ความไม่มั่นคงในระยะสั้น

สิ่งเดียวกันนี้เกิดขึ้นในก๊าซและซุปเปอร์โนวาไหล “ ในนรกแห่งการระเบิดดาวความไร้เสถียรภาพของ Rayleigh-Taylor ก็แสดงเช่นกัน” Guo อธิบาย "โครงสร้างคล้ายนิ้วในมวลก๊าซของ Crab Nebula ซึ่งเป็นผลมาจากการระเบิดของซุปเปอร์โนวาสามารถอธิบายได้ด้วยวิธีนี้" จากการสำรวจและแบบจำลองของพวกเขานักวิจัยได้พิสูจน์แล้วว่าผลเช่นเดียวกันกับความมืด "ลูกอ๊อด" ในโซลาร์โคโรนาเป็นผู้รับผิดชอบ R tselแก้ไข (The Astrophysical Journal Letters, 2014; doi: 10.1088 / 2041-8205 / 796/2 / L29)

(Max Planck Institute เพื่อการวิจัยระบบพลังงานแสงอาทิตย์, 05.12.2014 - NPO)