I en dramatisk, utbrott i flera steg, solen har avslöjat nya ledtrådar som kan hjälpa forskare att lösa det långvariga mysteriet om vad som orsakar solens kraftfulla och oförutsägbara utbrott. Att avslöja denna grundläggande fysik kan hjälpa forskare att bättre förutsäga de utbrott som orsakar farliga rymdväderförhållanden på jorden.

Denna explosion innehöll komponenter av tre olika typer av solutbrott som vanligtvis inträffar separat - vilket gör det första gången som en sådan händelse har rapporterats. Att ha alla tre utbrottstyperna tillsammans i en händelse ger forskare något av en sol-rosettasten, låter dem översätta vad de vet om varje typ av solutbrott för att förstå andra typer och avslöja en underliggande mekanism som kan förklara alla typer av solutbrott.

"Det här evenemanget är en saknad länk, där vi kan se alla dessa aspekter av olika typer av utbrott i en snygg liten förpackning, sa Emily Mason, huvudförfattare på den nya studien och solforskare vid NASA:s Goddard Space Flight Center i Greenbelt, Maryland. "Det driver hem poängen att dessa utbrott orsakas av samma mekanism, bara i olika skalor."

Utbrott på solen kommer vanligtvis i en av tre former:en koronal massutkastning, en jet, eller ett partiellt utbrott. Koronala massutkastningar – CMEs – och jets är båda explosiva utbrott som kastar ut energi och partiklar i rymden, men de ser väldigt olika ut. Medan jetstrålar bryter ut som smala kolumner av solmaterial, CME:er bildar enorma bubblor som expanderar ut, knuffad och skulpterad av solens magnetfält. Partiella utbrott, å andra sidan, börja bryta ut från ytan men trolla inte fram tillräckligt med energi för att lämna solen, så det mesta av materialet faller tillbaka ner på solytan.

I detta utbrott – observerat med NASAs Solar Dynamics Observatory och European Space Agency och NASAs Solar and Heliospheric Observatory den 12 och 13 mars, 2016 – forskarna såg utstötningen av ett varmt lager av solmaterial ovanför ett magnetiskt aktivt område på solens yta. Utkastet var för stort för att vara ett jetplan, men för smal för att vara en CME. Inom en halvtimme, ett andra svalare lager av material på ytan började också bryta ut från samma plats, men till slut föll det tillbaka som ett partiellt utbrott. Att se ett utbrott med både jet- och CME-egenskaper berättar för forskare att de sannolikt orsakas av en unik mekanism.

Med denna nya förståelse, forskare kan tillämpa vad de vet om jetplan på CME. Händelsen berättar också för forskare att partiella utbrott inträffar på samma spektrum men möter någon ännu okänd limiter som begränsar deras energi och inte tillåter dem att ta sig bort från solen.

Förstå mekanismen bakom dessa händelser, speciellt CME, är av avgörande betydelse för att förutsäga när ett stort utbrott kan orsaka störningar på jorden. Särskilt CME:er släpper ut stora moln av högenergiladdade partiklar och magnetfält som strömmar ut över solsystemet och kan resultera i rymdvädret – en storm av högenergipartiklar och aktivitet som kan vara farliga för astronauter och teknik i rymden och , i extrema fall, verktygsnät på jorden.

Genom att modellera det nya Rosetta-utbrottet och andra som sedan upptäckte liknande det, forskarna hoppas att de kan ta reda på vilken rotmekanism som orsakar solutbrott och bestämmer deras egenskaper. Att hitta en trigger kan i slutändan tillåta forskare att förutsäga när ett stort utbrott kan hota jorden och Mars flera timmar i förväg – vilket ger tillräckligt med tid för astronauter och rymdfarkoster att vidta försiktighetsåtgärder.

Den nya studien presenterades den 7 juni, 2021, av Mason vid AAS 238-mötet och har godkänts för publicering i Astrofysiska tidskriftsbrev .