태양의 표면 춤. 과학자들은 멀리서이 춤을 관찰해야하는데, 모든 도구를 사용하여 패턴과 연결을 찾아서 이러한 큰 폭발의 원인을 찾아냅니다. 이러한 패턴을 매핑하면 과학자들이 태양으로부터 지구로 파열되는 우주 날씨의 시작을 예측하여 통신 및 GPS (Global Positioning System) 신호를 방해 할 수 있습니다.
NASA의 Solar Dynamics Observatory (SDO)가 2010 년 5 월 이후 191 개의 태양 플레어를 분석 한 결과 최근 패턴의 새로운 부분이 나타났습니다. 플레어의 약 15 %는 몇 분에서 몇 시간이 지난 지금까지 없었던 독특한“후기 위상 플레어”를 가지고 있습니다. 완전히 관찰되었습니다. 플레어의이 후기 단계는 이전에 실현 된 것보다 훨씬 더 많은 에너지를 우주로 배출합니다.
메릴랜드 주 그린벨트에있는 NASA의 고다드 우주 비행 센터 (Godard Space Flight Center)에서 SDO의 프로젝트 과학자 인 필 체임벌린 (Phil Chamberlin)은“우리는 모든 종류의 새로운 것들을보기 시작하고있다”고 말했다. 즉, 때로는 플레어의 원래의 전통적인 단계보다 훨씬 큽니다. 2010 년 11 월 3 일에 주요 플레어의 영향 만 측정한다는 것은 지구 대기로 방출되는 에너지의 양을 70 %로 과소 평가한다는 것을 의미합니다.”
태양의 표면에서 태양계의 외부 가장자리까지의 전체 우주 기상 시스템은 한 사건에서 다른 사건으로 에너지가 전달되는 방식에 따라 달라집니다. 예를 들어. 이 후기 단계 플레어를 더 잘 이해하면 과학자들은 태양이 분출 할 때 얼마나 많은 에너지가 생산되는지를 정량화하는 데 도움이 될 것입니다.
팀은 SDO가 2010 년 5 월에 데이터 수집을 처음 시작하고 Sun이 쇼를 시작하기로 결정했을 때 이러한 후기 단계에 대한 증거를 발견했습니다. 그 첫 주에, 태양에 대한 상당히 조용한 시간의 한가운데서, 다양한 크기의 9 개의 플레어가 생겼습니다. 플레어 크기는 A, B, C, M 및 X로 분류되며 GOES (Gostationary Operational Environmental Satellite) 위성 시스템에 의해 측정 된 플레어 피크에서 방출되는 X- 선의 강도에 의해 오랫동안 정의되었습니다. GOES는 1976 년 이래 지구 근처의 지구 동기 궤도에있는 NOAA 운영 위성 네트워크입니다. GOES 위성 중 하나는 X 선 방출 만 측정하며 태양이 우리에게 보내는 우주 날씨에 대한 중요한 정보원입니다.
그러나 2010 년 5 월, SDO는 다중 파장 비전으로 이러한 플레어를 관찰했습니다. 다른 파장의 빛이 X- 선과 동기화되지 않고 다른 시간에 정점에 도달했음을 나타내는 데이터를 기록했습니다.
Colo의 콜로라도 대학 (University of Colorado)의 우주 과학자 인 Tom Woods는“수십 년 동안 플레어 표준은 x- 레이를보고 언제 피크가 발생하는지 확인하는 것이 었습니다. 9 월 7 일에 천체 물리 저널에 실 렸습니다. “플레어가 발생했을 때의 정의입니다. 하지만 엑스레이와 일치하지 않는 피크를보고있었습니다.” 우즈는 처음에는 데이터가 기기의 이상 또는 결함이라고 걱정했다. 그러나 다른 기기로 데이터를 확인하고 수개월에 걸쳐 패턴이 반복되는 것을 보면서 그들은보고있는 것을 믿기 시작했습니다. "그리고 우리는 흥분했다"고 말했다.
1 년 동안이 팀은 SDO에서 EVE (극 자외선 변형 실험용) 기기를 사용하여 더 많은 플레어의 데이터를 기록했습니다. EVE는 기존 이미지를 찍지 않습니다. Woods는 EVE 기기의 주요 연구자이며 태양에서 모든 빛을 한 번에 모은 다음 각 파장의 빛을 정확하게 분리하여 강도를 측정한다고 설명합니다. 이것은 SDO의 다른 계측기와는 달리 예쁜 그림을 만들지는 않지만 시간이 지남에 따라 각 빛의 파장이 어떻게 강해지고, 최고점을 이루고 감소 하는지를 나타내는 그래프를 제공합니다. EVE는 10 초마다이 데이터를 수집합니다. 이전 계측기는 매 시간 반마다 이러한 정보를 측정했거나 거의 모든 파장을 동시에 보지 않았기 때문에 태양이 어떻게 변화하는지에 대한 새로운 정보를 제공합니다. 플레어의 가열 및 냉각에 대한 완전한 그림을 얻을 수 있습니다.
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극도의 자외선을 기록한 EVE 스펙트럼은 평균 플레어 수명에서 4 단계로 나타났습니다. 처음 세 개가 관찰되었고 잘 확립되었습니다. (EVE는 광범위한 광 파장에서 그 어느 때보 다 더 잘 측정하고 정량화 할 수있었습니다.) 첫 번째 단계는 태양 대기 중 에너지가 강한 입자가 태양을 향해 비가 내리는 단단한 X 선 충격 단계입니다. 자기 재 연결로 알려진 대기에서 폭발적인 사건 후 태양 표면. 그들은 밀도가 낮은 대기에 부딪 칠 때까지 몇 초에서 몇 분 동안 자유롭게 떨어지고 두 번째 단계 인 점진적 단계가 시작됩니다. 몇 분에서 몇 시간 동안 플라즈마라고 불리는 태양열 재료는 가열되고 폭발하여 거대한 자기 루프를 따라 길을 따라 가면서 루프를 플라즈마로 채 웁니다. 이 과정은 너무 많은 빛과 방사선을 방출하여 수백만 개의 수소 폭탄과 비교할 수 있습니다.
세 번째 단계는 태양의 분위기 (코로나 손실 밝기)를 특징으로하며 관상 조광 단계라고도합니다. 이것은 종종 코로나 질량 방출 (coronal mass ejection)과 관련이 있는데,이 표면에서 거대한 플라즈마 구름이 태양 표면에서 분출됩니다.
그러나 EVE가 발견 한 네 번째 단계 인 후기 단계 플레어는 새로운 것이 었습니다. 1 시간에서 5 시간 후에 여러 번 플레어가 발생했을 때 다른 엑스레이 버스트와 일치하지 않는 따뜻한 코로나 물질의 두 번째 피크를 보았습니다.
“많은 관측이 플레어의 주요 단계 후 단 몇 분에서 몇 분까지 극심한 자외선 피크가 증가한 것을 발견했으며,이 동작은 플레어 프로세스의 정상적인 부분으로 간주됩니다. 그러나이 후기 단계는 다릅니다”라고이 논문의 공동 저자 인 Goddard 's Chamberlin은 말합니다. “이러한 배출은 상당히 나중에 발생합니다. 그리고 메인 플레어가 초기 피크를 보여준 후에 발생합니다.”
팀은 무슨 일이 일어나고 있는지 이해하기 위해 SDO의 AIA (Advanced Imaging Assembly)에서 수집 한 이미지도 조사했습니다. 그들은 이미지에서 주요 단계 플레어 분출을 볼 수 있었고 원래 플레어 사이트보다 훨씬 위에있는 두 번째 관상 루프 세트를 발견했습니다. 이 여분의 루프는 원래 세트 (또는 그 후 몇 분 후에 나타난 포스트 플레어 루프)보다 더 길고 더 밝아졌습니다. 이 루프는 또한 이전 루프와 물리적으로 구분되었습니다.
Woods는“후기 위상 플레어에서 기록하는 강도는 일반적으로 X 선 강도보다 어둡습니다. "그러나 늦은 단계는 때로는 몇 시간 동안 훨씬 더 오래 걸리므로 일반적으로 몇 분 동안 지속되는 주요 플레어만큼 많은 총 에너지를 방출합니다." 이전에 실현되지 않은이 플레어로부터의 추가 에너지 원은 지구 대기에 영향을 미치는 데 똑같이 중요하기 때문에 Woods와 그의 동료들은 이제 후기 위상 플레어가 어떻게 우주 날씨에 영향을 줄 수 있는지 연구하고 있습니다.
물론 우리가 살고있는 별을 이해하려고 할 때 후기 단계의 플레어는 퍼즐의 한 조각 일뿐입니다. 그러나 NASA가 보유한 모든 기기를 사용하여 에너지를 추적하고 다양한 파장의 빛을 측정하면 이러한 정보를 통해 태양의 위대한 춤의 모든 단계를 파악할 수 있습니다.
