Image Image Image Image Image Image Image Image Image Image

Новости астрономии и астрофизики — The Universe Times | 20.08.2017

Scroll to top

Top

Нет комментариев

Метеорологическая ракета сказала о Солнце больше, чем современные обсерватории

shortstoryf

Недавно ученые собрали самые точные на сегодняшний день доказательства существования тех процессов, которые делают внешнюю атмосферу Солнца намного более горячей по сравнению с ее так называемой поверхностью. В результате этих наблюдений удалось прийти только к одной единственной теории: за такую высокую температуру ответственны наноязыки пламени солнечной короны. Они представляют собой рассеянные концентрации импульсивных взрывов, возникающих в результате нагревания, но ни один из них не может быть обнаружен индивидуально.

Но еще более удивительные результаты были получены всего лишь за шесть минут работы одной из самых дешевых исследовательских миссий в истории NASA, которая была запущена вместе с метеорологической ракетой. Эта миссия носила название EUNIS (ExtremeUltravioletNormalIncidenceSpectrograph, Спектрограф для измерения экстремальных ультрафиолетовых уровней), запуск ее состоялся 23 апреля 2013 года. За непродолжительное время работы прибор сделал множество снимков данных со скоростью одна запись каждые 1.3 секунды. Эти данные содержали в себе свойства солнечного вещества в широком диапазоне температур на разных уровнях солнечной атмосферы. Было обнаружено, что видимая поверхность Солнца, называемая фотосферой, имеет температуру примерно 6000 градусов Кельвина, в то время как солнечная корона регулярно достигает температур в 300 раз больше.

«Для нас это какая-то загадка. Обычно вещество становится прохладным по мере того, как оно отдаляется от горячего источника. Ведь когда мы жарим шашлык, мы его приближаем к огню, а не отодвигаем», — сказал Джефф Бросиус, специалист в области космических исследований из Католического университета в Вашингтоне.

Иcпытания EUNIS

Испытания EUNIS перед стартом метеорологической ракеты. Источник: NASA

Для объяснения этого феномена было предложено несколько теорий. Например, такая: магнитная энергия, движущаяся через корону Солнца, по мере своего путешествия преобразуется в тепло, которое и разогревает ее до таких немыслимых температур. Вообще, существуют различные теории и предсказания о том, что за материал ответственен за повышение температуры. Человечеству вообще за все время космических исследований удалось создать всего лишь пару аппаратов с достаточно большим разрешением, чтобы попытаться ответить на все эти вопросы.

Метеорологическая ракета EUNIS была оборудована очень чувствительным инструментом, который называют спектрографом. Спектрографы собирают информацию о том, например, какое количество вещества присутствует с данной температурой, и записывает данные в различных длинах световой волны. Для того, чтобы точно зафиксировать чрезвычайно сильное ультрафиолетовое излучение Солнца, а следовательно подтвердить или опровергнуть некоторые теории, спектрограф должен быть доставлен на орбиту Земли, поскольку атмосфера нашей планеты полностью блокирует ультрафиолет. Собственно, из-за этого ученым и потребовалась метеорологическая ракета. Она подняла спектрограф EUNIS на высоту 322 километра. Сама ракета прожила 15 минут, а спектрограф работал шесть минут в тот момент времени, когда находился выше земной атмосферы.

Старт EUNIS

Старт метеорологической ракеты со спектрометром EUNIS 23 апреля 2013 года. Источник: NASA

Во время полета EUNIS изучил область на Солнце, которая была предопределена заранее. Она известна тем, что имеет сложную магнитную структуру, ее еще называют активной областью. Она может быть источником сильных солнечных вспышек и корональных выбросов массы. В то время, как свет попадал в спектрограф, он разделялся в нем на составляющие различных длин волн. Вместо того, чтобы снять обычное изображение Солнца, спектрограф предоставил информацию в виде линий, которые ответственны за данные о длине волны с большим количеством излучения. Эти линии названы эмиссионными. Каждая такая линия, в свою очередь, содержит информацию о веществе Солнца с его уникальной температурой. Дальнейший анализ этой информации поможет идентифицировать плотность и перемещение вещества внутри изучаемой области.

Снимок солнечного диска обсерваторией SDO 23 апреля 2013 года, как раз в день старта EUNIS. На нем видна область, которую будет изучать спектрограф. Она находится в верхнем правом углу изображения. Источник: NASA/SDO

Снимок солнечного диска обсерваторией SDO 23 апреля 2013 года, как раз в день старта EUNIS. На нем видна область, которую будет изучать спектрограф. Она находится в верхнем правом углу изображения. Источник: NASA/SDO

Спектрограф EUNIS был настроен на диапазон длин волн, которые соответствуют температурам в 10 миллионов Кельвинов. Как раз такие значения температуры являются показателями присутствия солнечных наноязыков. Ученые выдвинули гипотезу, что несметное число таких маленьких объектов могло разогреть солнечное вещество до миллионов градусов. Затем, этот материал быстро охлаждается до значений в 1-3 миллиона градусов Кельвина. Как раз такую температуру и наблюдают в короне. Однако, хоть малая часть этих маленьких частичек, но должна была остаться. Просматривая данные шести минут исследований спектрографа, ученые сумели определить длину световой волны, которая соответствует как раз 10 миллионам градусов. Это был поистине триумф для исследовательской команды, ведь получалось, что спектрограф совершенно однозначно сумел определить присутствие чрезвычайно горячего вещества.

Уже разрабатывается множество теорий того, какие механизмы приводят эти импульсы нановзрывов в действие. Но не стоит забывать, что существуют и другие теории того, что же нагревает так сильно корону. Ученые так же продолжают исследовать эти теории, проводя дополнительные наблюдения, поскольку наука не стоит на месте, и каждый год появляются все более совершенные инструменты. Однако, никакая другая теория не была подтверждена экспериментально, поэтому позиции теории о нановспышках языков пламени очень крепки.

Метеорологическая ракета была использована в этом исследовании не просто так. В дополнении к очень низкой стоимости пуска, ракета предоставляет замечательный испытательный стенд для приборов, которые затем будут установлены на долгосрочных миссиях. Другое преимущество заключается в том, что инструмент по окончании работы спускается на парашюте на Землю, таким образом, они могут быть восстановлены и использованы снова. Так, миссия EUNIS будет повторно реализована, но сосредоточиться уже на различном наборе целевых длин волн солнечного света. Старт намечается на 2016 год.

По информации NASA.

Оставьте комментарий

Добавить комментарий

Яндекс.Метрика Рейтинг@Mail.ru Лицензия Creative Commons «The Universe Times» Google