Upphovsman:Queen's University Belfast
Forskare vid Queen's University Belfast har lett ett internationellt team till den banbrytande upptäckten att magnetiska vågor som kraschar genom solen kan vara nyckeln till att värma upp atmosfären och driva solvinden.
Solen är energikällan som upprätthåller allt liv på jorden men mycket är fortfarande okänt om den. Dock, en grupp forskare på Queen's har nu låst upp några mysterier i en forskningsartikel, som har publicerats i Naturfysik .
År 1942, Svensk fysiker och ingenjör Hannes Alfvén förutspådde att det skulle finnas en ny typ av våg på grund av magnetism som verkar på en plasma, vilket ledde till att han fick Nobelpriset i fysik 1970. Sedan hans förutsägelse, Alfvén -vågor har associerats med en mängd olika källor, inklusive kärnreaktorer, gasmolnet som omsluter kometer, laboratorieexperiment, medicinsk MR -avbildning och i atmosfären i vår närmaste stjärna - solen.
Forskare har under många år föreslagit att dessa vågor kan spela en viktig roll för att upprätthålla solens extremt höga temperaturer men hittills inte kunnat bevisa det.
Dr David Jess från School of Mathematics and Physics vid Queen's University Belfast förklarar:"Under en lång tid har forskare över hela världen förutspått att Alfvén -vågor reser uppåt från solytan för att bryta i de högre skikten, släpper ut enorma mängder energi i form av värme. Under det senaste decenniet har forskare kunnat bevisa att vågorna existerar men fram till nu fanns det inga direkta bevis på att de hade förmågan att omvandla sin rörelse till värme.
"På Queen's, vi har nu lett ett team att upptäcka och identifiera värmen som alfén vågor producerar i en solfläck. Denna teori förutspåddes för cirka 75 år sedan men vi har nu beviset för första gången. Vår forskning öppnar ett nytt fönster för att förstå hur detta fenomen potentiellt kan fungera inom andra områden som energireaktorer och medicintekniska produkter. "
En vy över en solfläck på solytan, synlig här som en mörk samling av plasma med magnetfältstyrkor som liknar dem som finns i moderna sjukhus -MR -maskiner. Dock, det är storleken på solfläcken, som är jämförbar med den på vår egen jord (se skalan som visas i nedre högra hörnet), som ger dessa strukturer enorm kraft och energi. Det senaste arbetet publicerat i Naturfysik avslöjar förstagångsbevis för hur en sällsynt ras av magnetiska vågor, som har sitt ursprung i mitten av solfläckar, kan bilda chockvågor som värmer omgivande plasma med tusentals grader. Upphovsman:Queen's University Belfast
Studien använde avancerade högupplösta observationer från Dunn Solar Telescope i New Mexico (USA) tillsammans med kompletterande observationer från NASAs Solar Dynamics Observatory, för att analysera de starkaste magnetfält som förekommer på solfläckar. Dessa solfläckar har intensiva fält som liknar moderna MR -maskiner på sjukhus och är mycket större än vår egen planet.
Dr Samuel Grant från drottningens kommentarer:"Genom att bryta solens ljus upp i dess färger, vårt internationella team av forskare kunde undersöka beteendet hos vissa element från det periodiska systemet i solens atmosfär, inklusive kalcium och järn.
En solfläck belägen mot solkanten, synlig här som en mörk samling av plasma med magnetfältstyrkor som liknar dem som finns i moderna sjukhus -MR -maskiner. Dock, det är storleken på solfläcken, som är jämförbar med den på vår egen jord (se skalan som visas i det övre högra hörnet), som ger dessa strukturer enorm kraft och energi. Fältlinjer som sträcker sig uppåt från den mycket magnetiska solfläcken kan styra och styra dynamiska rörelser inifrån solens djupaste lager. Det senaste arbetet publicerat i Naturfysik avslöjar förstagångsbevis för hur en sällsynt ras av magnetiska vågor, styrs uppåt från solens yta, kan bilda chockvågor som värmer omgivande plasma med tusentals grader. Upphovsman:Emma Gallagher
"När dessa element hade extraherats, intensiva ljusglimtar detekterades i bildsekvenserna. Dessa intensiva blixtar hade alla kännetecken för Alfvén -vågorna som omvandlade sin energi till chockvågor, på ett liknande sätt som ett supersoniskt flygplan som skapar en bom då det överskrider ljudets hastighet. Chockvågorna krusar sedan genom den omgivande plasma, producerar extrem värme. Med hjälp av superdatorer, vi kunde analysera data och visa för första gången i historien att Alfvén -vågorna kunde öka plasmatemperaturerna våldsamt över sin lugna bakgrund. "
