Từ trường được sắp xếp lại có thể điều khiển các đường gân plasma nhọn của mặt trời

Một nghiên cứu cho thấy, các plasma của plasma gần bề mặt của mặt trời xuất hiện từ các vùng từ trường và bơm nhiệt vào corona, bầu không khí bên ngoài của mặt trời, một nghiên cứu cho thấy.

Quan sát mới, được mô tả trong Khoa học ngày 15 tháng 11, có thể giúp phá vỡ bí ẩn thế kỷ cộng với việc những chiếc râu plasma này, được gọi là spicules, đến từ đâu và có vai trò gì - nếu có - chúng đóng vai trò làm nóng corona đến hàng triệu độ C.

Spicules nhấp nhô như cánh đồng lúa mì bị gió thổi vào trong tầng quyển, lớp khí nóng trên bề mặt mặt trời. Những sợi plasma này trải dài hàng ngàn km và chỉ tồn tại trong vài phút, đưa khí ion hóa vào corona. Các nhà thiên văn học từ lâu đã tranh luận về việc các bào tử hình thành như thế nào - với từ trường hỗn loạn của mặt trời là một nghi phạm chính - và liệu họ có thể giúp giải thích tại sao corona nóng gấp vài trăm lần bề mặt mặt trời (SN: 8/20/17).

Để tìm kiếm mối liên hệ giữa các bào tử và hoạt động từ tính, nhà vật lý mặt trời Tanmoy Samanta thuộc Đại học Bắc Kinh ở Bắc Kinh và các đồng nghiệp đã chỉ ra Kính viễn vọng Mặt trời Goode, tại Đài quan sát Mặt trời Big Bear ở California, mặt trời. Họ chụp hình ảnh của các bào tử hình thành, đồng thời đo từ trường xung quanh. Nhóm nghiên cứu đã phát hiện ra rằng các bụi gai thường xuất hiện trong vòng vài phút sau khi các túi của từ trường địa phương đảo ngược và chỉ theo hướng ngược lại với trường phổ biến trong khu vực.

Các từ trường đối lập tạo ra một lực căng được giải quyết khi các trường bị phá vỡ và sắp xếp lại, và nhóm nghiên cứu cho rằng năng lượng được giải phóng trong kết nối từ tính này đã tạo ra các cột sống. Năng lượng từ trường được chuyển đổi thành động năng và năng lượng nhiệt, 190 cho biết đồng tác giả nghiên cứu Hui Tian, ​​một nhà vật lý mặt trời cũng tại Đại học Bắc Kinh. Năng lượng động năng ở dạng chuyển động plasma nhanh - máy bay phản lực, hoặc bào tử.

Để xem liệu năng lượng này có đưa nó vào corona hay không, nhóm nghiên cứu đã xem qua các hình ảnh thu được cùng lúc bởi NASA Trái đất quay quanh Đài thiên văn Động lực học Mặt trời. Những dữ liệu này cho thấy một ánh sáng từ các nguyên tử sắt tích điện trực tiếp trên các bào tử. Ánh sáng đó, Tian nói, có nghĩa là plasma đạt khoảng 1 triệu độ C. Tuy nhiên, liệu điều đó có đủ để duy trì nhiệt độ thiêu đốt trong suốt corona hay không, vẫn còn được nhìn thấy.

Tiny, wispy jets of plasma called spicules undulate in the lowest level of the sun’s atmosphere in this video captured by NASA’s Solar Dynamics Observatory.

“Their observations are amazing,” says Juan Martínez-Sykora, a solar physicist at the Lockheed Martin Solar & Astrophysics Laboratory in Palo Alto, Calif.

Capturing this level of detail is difficult, Martínez-Sykora says, because individual spicules are relatively small and come and go so quickly. He does caution, though, that the magnetic reconnection story needs to be checked with computer simulations or more observations. As it stands, it remains a postulation, he says.