Även om det ofta verkar oväntat ur vår synvinkel på jorden, solen förändras ständigt. Materialkurser genom inte bara själva stjärnan, men under hela sin expansiva atmosfär. Att förstå dansen för denna laddade gas är en viktig del för att bättre förstå vår sol - hur den värmer upp sin atmosfär, hur det skapar ett stadigt flöde av solvind som strömmar utåt i alla riktningar, och hur magnetfält vrider och vrider sig för att skapa regioner som kan explodera i gigantiska utbrott. Nu, för första gången, forskare har spårat en viss typ av solvågor när den svepte uppåt från solens yta genom dess atmosfär, vilket ökar vår förståelse för hur solmaterial rör sig genom solen.

Att spåra solvågor som detta ger ett nytt verktyg för forskare att studera solens atmosfär. Resans bilder bekräftar också befintliga idéer, hjälper till att spika fast existensen av en mekanism som förflyttar energi - och därför värme - till solens mystiskt heta övre atmosfär, kallade corona. En studie om dessa resultat publicerades 11 oktober, 2016, i The Astrophysical Journal Letters .

"Vi ser vissa typer av seismiska solvågor som kanaliseras uppåt i den nedre atmosfären, kallas kromosfären, och därifrån, in i korona, "sa Junwei Zhao, en solforskare vid Stanford University i Stanford, Kalifornien, och huvudförfattare på studien. "Denna forskning ger oss en ny synvinkel för att titta på vågor som kan bidra till atmosfärens energi."

Studien använder sig av den mängd data som fångats av NASA:s Solar Dynamics Observatory, NASA's Interface Region Imaging Spectrograph, och Big Bear Solar Observatory i Big Bear Lake, Kalifornien. Tillsammans, dessa observatorier ser solen i 16 våglängder av ljus som visar solens yta och lägre atmosfär. SDO ensam fångar 11 av dessa.

"SDO tar bilder av solen i många olika våglängder med en hög tidsupplösning, "sade Dean Pesnell, SDO -projektforskare vid NASA:s Goddard Space Flight Center i Greenbelt, Maryland. "Det låter dig se frekvenserna för dessa vågor - om du inte hade så snabba eldbilder, du tappar bort vågorna från en bild till en annan. "

Även om forskare länge har misstänkt att vågorna de upptäcker i solens yta, kallade fotosfären, är kopplade till de som ses i de lägsta delarna av solens atmosfär, kallas kromosfären, den här nya analysen är första gången som forskare faktiskt har kunnat se vågen färdas upp genom de olika lagren till solens atmosfär.

När material värms upp till höga temperaturer, det frigör energi i form av ljus. Typen, eller våglängd, av det ljuset bestäms av vad materialet är, liksom dess temperatur. Det betyder att olika våglängder från solen kan kartläggas till olika temperaturer på solmaterial. Eftersom vi vet hur solens temperatur förändras genom lagren i dess atmosfär, vi kan sedan ordna dessa våglängder efter deras höjd över ytan - och i huvudsak titta på solvågor när de färdas uppåt.

Konsekvenserna av denna studie är tvåfaldiga - för det första denna teknik för att titta på själva vågorna ger forskare ett nytt verktyg för att förstå solens nedre atmosfär.

"Att se vågorna röra sig uppåt berättar mycket om atmosfärens egenskaper ovanför solfläckar - som temperatur, tryck, och densitet, "sa Ruizhu Chen, en forskarstuderande vid Stanford som är författare till studien. "Mer viktigt, vi kan räkna ut magnetfältets styrka och riktning. "

Magnetfältets effekt på dessa vågor är uttalad. Istället för att resa rakt uppåt genom solen, vågorna sviker, tar en krökt väg genom atmosfären.

"Magnetfältet fungerar som järnvägsspår, styra vågorna när de rör sig upp genom atmosfären, "sade Pesnell, som inte var inblandad i denna studie.

Den andra implikationen av denna nya forskning är för en mångårig fråga inom solfysik - koronvärmeproblemet.

Solen producerar energi genom att smälta väte i kärnan, så de enklaste modellerna föreslår att varje lager av solen ska vara svalare när du rör dig utåt. Dock, solens atmosfär, kallade corona, är ungefär hundra gånger varmare än regionen nedan - motsäger vad du kan förvänta dig.

Ingen har än så länge kunnat bestämma källan till all extra värme i korona, men dessa vågor kan spela en liten roll.

"När en våg färdas uppåt, ett antal olika saker kan hända, "sa Zhao." Vissa kan reflektera bakåt, eller bidra till uppvärmning - men hur mycket, vi vet inte än. "

NASA Goddard byggde, driver och förvaltar SDO -rymdfarkosten för NASA:s Science Mission Directorate i Washington. Lockheed Martin designade IRIS -observatoriet och hanterar uppdraget för NASA. Big Bear Solar Observatory drivs av New Jersey Institute of Technology i Newark, New Jersey.