• Home
  • Kemi
  • Astronomien
  • Energi
  • Naturen
  • Biologi
  • Fysik
  • Elektronik
  • Rymdvädermodellen simulerar solstormar från ingenstans

    Se utvecklingen av en smyg-CME i denna simulering. Differentialrotation skapar en vriden massa av magnetfält på solen, som sedan nyper av och rusar ut i rymden. Bilden av solen är från NASA:s STEREO. Färgade linjer visar magnetfältslinjer, och de olika färgerna anger i vilka lager av solens atmosfär de har sitt ursprung. De vita linjerna blir stressade och bildar en spole, så småningom utbrott från solen. Kredit:NASA:s Goddard Space Flight Center/ARMS/Joy Ng, producent

    Vår ständigt föränderliga sol skjuter kontinuerligt solmaterial ut i rymden. De största sådana händelserna är massiva moln som bryter ut från solen, kallas koronala massutstötningar, eller CME. Dessa solstormar kommer ofta först med någon form av varning – den ljusa blixten från en flamma, ett utbrott av värme eller en uppsjö av solenergipartiklar. Men en annan sorts storm har förbryllat forskare för dess brist på typiska varningstecken:de verkar komma från ingenstans, och forskare kallar dem stealth CMEs.

    Nu, ett internationellt team av forskare, leds av Space Sciences Laboratory vid University of California, Berkeley, och delvis finansierad av NASA, har utvecklat en modell som simulerar utvecklingen av dessa smygande solstormar. Forskarna förlitade sig på NASA-uppdragen STEREO och SOHO för detta arbete, finjustera sin modell tills simuleringarna matchade de rymdbaserade observationerna. Deras arbete visar hur en långsam, tyst process kan oväntat skapa en vriden massa av magnetiska fält på solen, som sedan nyper av och rusar ut i rymden – allt utan någon förvarning.

    Jämfört med typiska CME, som bryter ut från solen så snabbt som 1800 miles per sekund, smyg-CME:er rör sig i en vandring – mellan 250 till 435 miles per sekund. Det är ungefär hastigheten för den vanligare solvinden, den konstanta strömmen av laddade partiklar som strömmar från solen. I den hastigheten, stealth CMEs är vanligtvis inte tillräckligt kraftfulla för att driva stora rymdväderhändelser, men på grund av sin inre magnetiska struktur kan de fortfarande orsaka mindre till måttliga störningar på jordens magnetfält.

    För att avslöja ursprunget till stealth CMEs, forskarna utvecklade en modell av solens magnetfält, simulerar deras styrka och rörelse i solens atmosfär. Centralt i modellen var solens differentialrotation, vilket betyder att olika punkter på solen roterar med olika hastigheter. Till skillnad från jorden, som roterar som en fast kropp, solen roterar snabbare vid ekvatorn än den gör vid dess poler.

    Modellen visade att differentiell rotation gör att solens magnetfält sträcker sig och sprids i olika hastigheter. Forskarna visade att denna konstanta process genererar tillräckligt med energi för att bilda smyg-CMEs under ungefär två veckor. Solens rotation belastar magnetfältslinjer alltmer över tiden, så småningom förvränga dem till en ansträngd spole av energi. När tillräckligt med spänning byggs upp, spolen expanderar och nyper ihop sig till en massiv bubbla av vridna magnetfält – och utan förvarning – lämnar den smygande CME tyst solen.

    Sådana datormodeller kan hjälpa forskare att bättre förstå hur solen påverkar rymden nära jorden, och potentiellt förbättra vår förmåga att förutsäga rymdväder, som görs för nationen av U.S.S. National Oceanic and Atmospheric Administration. En tidning publicerad i Journal of Geophysical Research den 5 november, 2016, sammanfattar detta arbete.


    © Vetenskap https://sv.scienceaq.com