중국-독일 과학자 팀은 빠른 태양풍이 발생하는 태양 코로나의 자기 구조를 확인했습니다. ESA와 NASA의 우주 기반 태양 및 헬리오 스피어 천문대 (SOHO)에서 Michelson Doppler Imager (MDI)가 제공 한 SUMER (Solaris Ultraviolet Measurements of Emitted Radiation) 분광계의 이미지 및 도플러 맵과 ESA 및 NASA의 공간 기반 SOHO (Soliospheric Observatory)에서 MDI (Michelson Doppler Imager)가 제공 한 자화도를 사용하여 태양풍의 흐름을 관찰했습니다. 태양 표면 근처의 자기 네트워크 레인에 고정 된 깔때기 모양의 자기장. 이러한 관찰은 Science 지 4 월 22 일자에 실려 있습니다. 이 연구는 지구의 우주 환경에 영향을 미치는 좁고 뜨거운 플라즈마 (전기 전도성 가스)의 흐름 인 태양풍의 근원의 자기 적 성질을 더 잘 이해하도록 이끌었습니다.
태양풍은 양성자, 알파 입자 (이중 이온화 헬륨), 중이온 및 전자 표면에서 300 ~ 800km / s의 속도로 흐르는 태양으로 구성됩니다. 코로 날 소스 영역의 중이온은 특정 자외선 파장에서 방사선을 방출합니다. 그들이 지구로 흐를 때, 초기 태양풍을 추적 할 때와 같이, 자외선 방출의 파장은 짧아지고, 도플러 효과 (doppler effect)라고 불리는 현상은 예를 들어 음의 변화에 의해 음향 변형으로 잘 알려져 있습니다. 경청자에게 접근하거나 물러서면서 경찰차의 경적. 태양의 경우, 태양 표면에서 멀어지는 것을 의미하는 플라즈마 운동은 자외선 스펙트럼에서 청색 이동으로 감지되므로 태양풍 유출의 시작을 식별하는 데 사용될 수 있습니다.
SUMER 자외선 스펙트럼은 프리즘이 백색광을 뚜렷한 색상의 무지개로 분리 할 때 보이는 것과 유사합니다. 그러나 자외선은 사람의 눈에는 보이지 않으며 지구의 대기에 침투 할 수 없습니다. 우주 물리학자는 우주 관측소 SOHO에서 SUMER가 얻은 자외선 방출을 우주에서 분석함으로써 태양에 대해 많은 것을 배우고 다양한 대기층의 가스 온도, 화학 성분 및 운동을 유추 할 수 있습니다.
중국 베이징 북경 대학교 지구 물리학과의 저자 인 Chuanyi Tu 교수는“태양풍 원천 지역의 미세한 자기 구조는 여전히 애매 모호하다”고 말했다. “태양과 우주 물리학 자들은 수년 동안 개방 자기장 선과 낮은 광 강도 (소위 관상 구멍)를 가진 관상 지역에서 나오는 빠른 태양풍이 관찰되었습니다. 그러나 SOHO의 복잡한 관측을 새로운 방식으로 결합해야만 관상 구멍 내부의 원천 특성을 유추 할 수있었습니다. 빠른 태양풍은 광구 위 20,000km의 높이에서 약 10km / s의 속도를 갖는 관상 깔때기에서 비롯된 것 같습니다.”
Tu 교수는“유속이 약 10 km / s 인 관상 구멍의 깔때기 꼭대기에서 빠른 태양풍이 흘러 나오기 시작한다. “이 유출 물은 600,000 켈빈 온도에서 Ne + 7 이온에 의해 방출 된 스펙트럼 라인의 도플러 블루 시프트 (위의 그림에서 빗금 친 부분)에서 큰 패치로 표시되며, 이는 고온 플라즈마 흐름에 대한 훌륭한 추적자로 사용될 수 있습니다 . MDI 자기 데이터에 의해 광구에서 외삽 된 자기장과의 비교를 통해,이 라인의 블루-시프트 패턴이 20,000km에서 열린 필드 구조와 가장 관련이 있음을 발견했습니다.”
SUMER 분광계는 태양의 북극 지역의 넓은 지역에서 나오는 자외선을 관찰하여 태양풍의 근원을 면밀히 조사했습니다. “현재 코로 날 깔때기 (coronal funnel)로 밝혀진 소스의 상세한 자기 구조를 명확하게 식별하고 태양풍의 방출 높이와 초기 속도를 결정하는 것은 대량 공급 및 기본 가속 문제를 해결하는 데 중요한 단계입니다. 과학 논문의 공동 저자 인 에카르트 마르 쉬 (Eckart Marsch) 교수는 이제 확장 된 관상 동맥 깔대기 및 자기 네트워크에 고정 된 좁은 목에서 발생하는 추가 플라즈마 조건과 물리적 프로세스를 연구하는 데 집중할 수 있다고 말했다.
SOHO가 디자인 한 주요 목표 중 하나는 태양풍의 본질과 기원을 해결하는 것입니다. 천문학 공동체는 빠른 태양풍이 관상 구멍에서 나온다는 사실을 오랫동안 알고있었습니다. 여기서 새로운 점은 이러한 흐름이 자기 네트워크의 가장자리에 소스가있는 관상 깔때기에서 시작한다는 사실입니다. 태양 표면 바로 아래에는 큰 대류 세포가 있습니다. 각 셀에는 자기장이 있으며, 깔대기 목이 고정되어있는 자기 대류에 의해 네트워크 레인에 집중됩니다. 플라즈마는 여전히 작은 루프로 제한되어 있지만, 물통이 개방 된 수로로 비워지는 것처럼 깔때기에 대류에 의해 방출되어 방출된다.
Marsh 교수는“이전에는 빠른 태양풍이 광구보다 약간 높은 수소 원자의 이온화 층에서 주어진 개방 필드 라인에서 발생한다고 믿어졌다”고 말하면서“그러나 탄소 이온으로부터 방출 라인의 낮은 도플러 이동은 5,000km 높이에서 벌크 유출이 아직 발생하지 않았 음을 나타냅니다. 태양풍 플라즈마는 이제 몇 천 킬로미터의 높이로 많은 작은 자기 루프로부터 유래 된 플라즈마에 의해 공급되어 깔때기를 공급하는 것으로 간주된다. 자기 재 연결 플라즈마를 통해 모든면에서 깔때기로 플라즈마가 공급되어 가속화 될 수 있으며 최종적으로 태양풍을 형성 할 수 있습니다.”
SUMER 기기는 독일 Lindau에있는 Max Planck Solar System Research Institute (이전의 Max Planck Aeroeromy)에서 논문의 공동 저자 인 클라우스 빌헬름 (Klaus Wilhelm) 박사의지도하에 만들어졌습니다. 프랑스 Orsay에있는 Institut d' Astrophysique Spatiale, 메릴랜드 주 그린벨트에있는 NASA Goddard 우주 비행 센터, 버클리에있는 캘리포니아 대학, 그리고 독일, 프랑스, 미국 및 스위스 국가 기관의 재정 지원. SOHO는 지구에서 태양의 태양쪽으로 1.5 마일 킬로미터 떨어진 우주에서 특별한 유리한 지점에서 거의 10 년 동안 운영해 왔습니다. SOHO는 유럽 우주국과 NASA 간의 국제 협력 프로젝트입니다. 1995 년 12 월 플로리다 주 NASA의 케네디 우주 센터에서 Atlas II-AS 로켓으로 발사되었으며 Goddard 우주 비행 센터에서 운영됩니다.
원본 출처 : Max Planck Society News Release
