En ultraviolett bild av en gigantisk solflamma 2017-09-10 sett av SDO, Solar Dynamics Observatory. Vita konturer visar magnetfältslinjerna härledda från modeller; de röda områdena visar högupplösta mikrovågsbilder från Expanded Owens Valley Solar Array (EOVSA) som avslöjar den snabbt stigande, ballongformad, utbrytande het gas (skalan visar frekvensen av observationerna). Dessa bilder med hög rumslig upplösning har gjort det möjligt för astronomer att bekräfta att dessa regioner är de primära platserna för att accelerera och kanalisera de snabbrörliga elektronerna till det interplanetära rymden. Kredit:NSF, NASA, och Chen et al. 2020
Solens korona, dess varma yttersta lager, har en temperatur på över en miljon grader Kelvin, och producerar en vind av laddade partiklar, ungefär en miljondel av månens massa kastas ut varje år. Övergående händelser har varit kända för att orsaka stora utbrott av laddade partiklar med hög energi i rymden, av vilka några bombarderar jorden, producera norrsken och ibland till och med störa global kommunikation. En fråga som länge har förbryllat astronomer är hur solen producerar dessa högenergipartiklar.
Bloss eller andra typer av impulsiva händelser anses vara nyckelmekanismer. Den heta gasen joniseras och producerar ett underliggande ark av cirkulerande ström som genererar kraftfulla magnetfältslingor. När dessa slingor vrids och går sönder kan de plötsligt skjuta ut pulser av laddade partiklar. I standardbilden av solflammor, storskaliga rörelser driver denna aktivitet, men var och hur energin frigörs lokalt, och hur partiklarna accelereras, har förblivit osäkra eftersom de magnetiska egenskaperna hos det storskaliga strömskiktet inte har uppmätts vid storlekar som är tillräckligt små för att motsvara domänerna för facklingsaktivitet.
CfA astronomer Chengcai Shen, Katharine Reeves och ett team av deras medarbetare rapporterar rumsligt upplösta observationer av regionerna med magnetfält och flare-utstötande elektronaktivitet. Teamet använde de tretton antennerna vid Expanded Owens Valley Solar Array (EOVSA) och dess mikrovågstekniker för att observera det gigantiska solskenet den 10 september 2017. Allteftersom händelsen fortskred såg de en snabbt stigande, ballongformad mörk hålighet, motsvarande vridna magnetfältslinjer som stiger, brytning, och utstötning av elektroner sett ungefär längs fältlinjernas axel.
Forskarna kunde modellera detaljerna i konfigurationen, och genom att uppskatta styrkan på magnetfältet och hastigheten på plasmaflödet, de fastställde att denna enda stora bloss ensam under sin topp några minuter släppte omkring 0,02 % av hela solens energi. Deras resultat tyder på att dessa typer av rumsliga strukturer i fältet är de primära platserna för att accelerera och kanalisera de snabbt rörliga elektronerna in i det interplanetära rymden, och visa kraften i dessa nya, rumsligt upplösta avbildningstekniker.
