در یک مطالعه منتشر شده در طبیعت نجومیک تیم بین المللی از محققان به ارائه یک نگاه دقیق در داخل “مرکزی موتور” بزرگ خورشیدی شعله ور شدن همراه با فوران قوی برای اولین بار دستگیر شده در سپتامبر. 10, 2017 توسط اونز دره خورشیدی Array (EOVSA) — یک رادیو تلسکوپ خورشیدی تسهیلات توسط نیوجرسی موسسه فن آوری (NJIT) مرکز خورشیدی زمینی پژوهش (CSTR).

یافته های جدید بر اساس EOVSA مشاهدات از این رویداد در طول موج مایکروویو, پیشنهاد, اولین اندازه گیری توصیف میدان مغناطیسی و ذرات در قلب این انفجار است. نتایج نشان داد یک جریان الکتریکی “ورق” کشش بیش از 40 ، 000 کیلومتر از طریق هسته ای خیره کننده که در آن منطقه مخالف میدان مغناطیسی خطوط رویکرد هر یک از دیگر شکستن و مجدد تولید انرژی شدید تأمین شعله ور شدن.

قابل توجه تیم های اندازه گیری نیز نشان می دهد مغناطیسی بطری مانند ساختار واقع در بالای شعله ور شدن این حلقه به شکل پایه (شناخته شده به عنوان مشعل بازی های آنلاین) در ارتفاع نزدیک به 20 ، 000 کیلومتر بالاتر از سطح خورشید. ساختار این تیم نشان می دهد که به احتمال زیاد سایت اصلی که در آن شعله را بسیار پر انرژی الکترون های به دام افتاده و شتاب نزدیک به سرعت نور است.

محققان می گویند این مطالعه جدید بینش مرکزی موتور است که همواره چنین قدرتمند فوران ممکن است کمک به فضا در آینده آب و هوا پیش بینی به صورت بالقوه فاجعه بار انرژی منتشر شده از شعله های خورشیدی — سیستم خورشیدی قدرتمند ترین انفجار قادر به شدت اخلال در فن آوری های روی زمین مانند ماهواره عملیات ناوبری GPS و سیستم های ارتباطی در میان بسیاری دیگر.

“یکی از عمده اهداف این تحقیق است که برای درک بهتر فیزیک بنیادی خورشیدی فوران گفت:” بن چن کاغذ منجر نویسنده و استاد فیزیک در NJIT. “آن شده است نشان می دهد که انتشار ناگهانی انرژی مغناطیسی از طریق اتصال مجدد زمان ورق مسئول عمده این فوران در عین حال شده است وجود دارد هیچ اندازه گیری خواص مغناطیسی آن. با این مطالعه ما در نهایت اندازه گیری جزئیات این میدان مغناطیسی یک جریان ورق برای اولین بار ما به یک درک جدید از مرکزی موتور خورشید عمده عود.”

“جایی که تمام انرژی ذخیره شده است و منتشر شده در شعله های خورشیدی شده است نامرئی تا به حال. … به بازی در یک مدت از کیهان شناسی آن است که خورشید را “انرژی تاریک مشکل و قبلا ما تا به حال به استنباط غیر مستقیم که شعله را اتصال مجدد مغناطیسی ورق وجود داشته است” گفت: دیل گری EOVSA مدیر در NJIT و همکاری نویسنده این مقاله است. “EOVSA تصاویر ساخته شده در بسیاری از فرکانس های مایکروویو نشان داد ما می توانید ضبط رادیو تولید گازهای گلخانه ای برای روشن کردن این منطقه مهم است. هنگامی که ما تا به حال که داده ها و تجزیه و تحلیل ابزار ایجاد شده توسط نویسندگان گرگوری Fleishman و Gelu نیتا ما قادر به شروع به تجزیه و تحلیل اشعه به فعال کردن این اندازه گیری.”

در اوایل این ماه در مجله Science, تیم, گزارش, آن می تواند در نهایت با ارائه کمی اندازه گیری در حال تحول قدرت میدان مغناطیسی به طور مستقیم پس از شعله ور شدن جرقه زنی.

در ادامه تحقیقات خود این تیم را در آخرین تجزیه و تحلیل ترکیب عددی شبیه سازی های انجام شده در مرکز اخترفیزیک | دانشگاه هاروارد & اسمیتسونین (CfA) با EOVSA را طیفی تصویربرداری مشاهدات و multiwavelength داده ها-پوشا امواج رادیویی تا اشعه X — جمع آوری شده از X8.2-اندازه خورشیدی شعله ور شدن. مشعل دومین رخ داده است از گذشته 11 ساله خورشیدی و چرخه اتفاق می افتد با یک سریع تاجی توده جهشی (CME) که سوار یک مقیاس بزرگ و شوک در بالای تاج خورشیدی.

در میان این مطالعه شگفتی محققان دریافتند که اندازه گیری مشخصات میدان مغناطیسی در امتداد شعله فعلی ورق های نزدیک همسان پیش بینی از این تیم شبیه سازی عددی است که بر اساس شناخته شده مدل نظری برای توضیح solar flare فیزیک اول پیشنهاد در 1990s با تحلیلی فرم.

“آن ما را شگفت زده کرد که اندازه گیری میدان مغناطیسی مشخصات فعلی ورق زیبایی همسان نظری پیش بینی شده دهه پیش گفت:” چن.

“نیروی مغناطیسی خورشید میدان نقش کلیدی در شتاب پلاسما در طی یک فوران. ما مدل مورد استفاده برای محاسبات فیزیک از نیروهای مغناطیسی در طول این فوران که آشکار به عنوان یک بسیار پیچیده ‘طناب’ از میدان مغناطیسی خطوط یا شار مغناطیسی طناب” توضیح کتی ریوز اخترفیزیکدان در CfA و همکاری نویسنده از مطالعه. “جالب توجه است که این فرایند پیچیده را می توان گرفته شده توسط یک ساده مدل تحلیلی و پیش بینی و اندازه گیری میدان مغناطیسی مسابقه خیلی خوبی است.”

این شبیه سازی انجام شده توسط Chengcai شن در CfA توسعه داده شد برای حل عددی معادلات حاکم بر برای کمیت رفتار الکتریکی انجام پلاسما در طول شعله ور شدن میدان مغناطیسی. با استفاده از پیشرفته محاسباتی روش شناخته شده به عنوان “مش تطبیقی پالایش” تیم قادر به حل و فصل نازک مطرح کنید زمان ورق و ضبط دقیق آن فیزیک در دانه های خیلی ریز مقیاس فضایی به زیر 100 کیلومتر است.

“ما شبیه سازی نتایج هر دو بازی نظری پیش بینی در میدان مغناطیسی پیکربندی در طول یک فوران خورشیدی و تکثیر مجموعه ای از ویژگی های قابل مشاهده از این خاص شعله از جمله قدرت مغناطیسی و پلاسما ورود/خروج در اطراف اتصال فعلی ورق” شن اشاره کرد.

تکان دهنده اندازه گیری

این تیم را اندازه گیری و تطبیق نتایج شبیه سازی نشان داد که شعله فعلی ورق ویژگی های یک میدان الکتریکی که تولید تکان دهنده از 4000 ولت در هر متر مربع. مانند یک میدان الکتریکی قوی در حال حاضر بیش از 40000 کیلومتر منطقه بزرگتر از طول سه زمین قرار می گیرد با هم در کنار هم.

این تحلیل همچنین نشان داد مقدار زیادی از انرژی مغناطیسی پمپ شدن به زمان ورق در برآورد نرخ 10-100 میلیارد تریلیون (1022-1023) ژول در هر ثانیه — است که مقدار انرژی در حال پردازش در شعله ور شدن موتور در هر ثانیه برابر است با مجموع انرژی آزاد شده از انفجار در حدود یک صد هزار نفر از قدرتمند ترین بمب هیدروژن (50-megaton-class) در همان زمان.

“چنین عظیم انرژی و انتشار در زمان ورق ذهن دمیدن. قوی میدان الکتریکی تولید شده وجود دارد و به راحتی می توانید سرعت بخشیدن به الکترون نسبیتی انرژی اما غیر منتظره واقع ما در بر داشت این بود که میدان الکتریکی مشخصات در زمان ورق منطقه نیست همزمان با توزيع فضايی نسبیتی الکترون است که ما اندازه گیری” گفت: چن. “به عبارت دیگر چیز دیگری بود در بازی برای سرعت بخشیدن و یا تغییر مسیر این الکترون ها. چه اطلاعات ما نشان داد یک محل خاص در پایین فعلی ورق — مغناطیسی بطری — به نظر می رسد بسیار مهم در تولید و یا محدود کردن نسبیتی الکترون.”

“در حالی که زمان ورق به نظر می رسد به جایی که انرژی منتشر شده است برای دریافت توپ نورد بسیاری از الکترون شتاب به نظر می رسد اتفاق می افتد در این محل مغناطیسی بطری. … مشابه مغناطیسی بطری های در حال توسعه هستند به صورت محدود و شتاب ذرات در برخی از آزمایشگاه راکتورهای همجوشی.” اضافه شده Gary. “دیگران پیشنهاد کرده اند این ساختار در شعله های خورشیدی قبل از, اما ما واقعا می توانید آن را ببینید در حال حاضر در اعداد است.”

حدود 99 درصد از شعله ور شدن را نسبیتی الکترون ها مشاهده شد تجمع در مغناطیسی بطری در طول مدت پنج دقیقه طولانی انتشار.

در حال حاضر چن می گوید این گروه قادر خواهد بود به درخواست این اندازه گیری های جدید به عنوان یک مقایسه ای پایه برای مطالعه دیگر solar flare, حوادث و همچنین کشف مکانیسم دقیق است که شتاب ذرات با ترکیب مشاهدات جدید عددی شبیه سازی و تئوری های پیشرفته. به دلیل دستیابی به موفقیت قابلیت های EOVSA, NJIT اخیرا انتخاب شده برای شرکت در یک نشست مشترک ناسا/NSF رانندگی مرکز علوم همکاری در انرژی خورشیدی شعله ور شدن آزادی (SolFER).

“هدف ما این است به منظور توسعه یک درک کامل از شعله های خورشیدی از خود شروع تا زمانی که آنها در نهایت اسپری کردن شدت انرژی ذرات به باد خورشیدی و در نهایت به فضای محیط زمین” گفت: Jim Drake استاد فیزیک در دانشگاه مریلند و محقق اصلی SolFER بود که درگیر در این مطالعه است. “این اولین مشاهدات در حال حاضر نشان می دهد که نسبیتی الکترون ممکن است به دام افتاده در یک بزرگ مغناطیسی بطری تولید شده به عنوان میدان مغناطیسی از تاج ‘مجدد’ به انتشار انرژی خود را. … این EOVSA مشاهدات خود ادامه خواهد داد به ما کمک باز کردن چگونه میدان مغناطیسی دیسک های این الکترونهای پرانرژی.”

“بررسی بیشتر نقش مغناطیسی بطری در ذرات شتاب و حمل و نقل بیشتر خواهد شد نیاز به مدل سازی پیشرفته در مقایسه با EOVSA مشاهدات گفت:” چن. “قطعا وجود دارد چشم انداز بزرگ در خارج وجود دارد برای ما به مطالعه است که پرداختن به این سوال اساسی.”

tinyurlis.gdv.gdv.htu.nuclck.ruulvis.netshrtco.de

نرم افزار گرامرلی