Wissenschaftler bestimmen zuerst die Zusammensetzung hochenergetischer Sonnenpartikel

Wissenschaftler bestimmen zuerst die Zusammensetzung hochenergetischer Sonnenpartikel
Wissenschaftler bestimmen zuerst die Zusammensetzung hochenergetischer Sonnenpartikel
Anonim

Wissenschaftler aus den USA und Großbritannien entdeckten erstmals die Quelle potenziell gefährlicher hochenergetischer Sonnenpartikel, die bei koronalen Auswürfen auf der Sonne gebildet wurden, und bestimmten auch deren Zusammensetzung. Die Ergebnisse der Studie werden in der Fachzeitschrift Science Advances veröffentlicht.

Im Gegensatz zu Sonneneruptionen, bei denen die in aktiven Regionen der Sonne angesammelte magnetische Energie hauptsächlich in Form von elektromagnetischer Strahlung realisiert wird, wird diese Energie bei koronalen Massenauswürfen für die Beschleunigung riesiger Materiemassen verwendet.

In jedem 11-jährigen Sonnenzyklus treten etwa hundert solcher Ereignisse auf. Teilchen der Sonnenenergie werden von der Sonnenkorona in riesigen Plasma- und Magnetfeldwolken freigesetzt und bilden einen schnellen Sonnenwind. Diese Teilchen sind hochenergetisch und erzeugen, wenn sie die Erdatmosphäre erreichen, nicht nur Polarlichter, sondern können potenziell Satelliten und elektrische Geräte stören und für Astronauten im Orbit und Menschen in Flugzeugen ein Risiko einer Strahlenbelastung darstellen.

Zum Beispiel verursachte im Jahr 1859 während des sogenannten Carrington-Ereignisses ein schwerer Sonnensturm den Ausfall von Telegrafensystemen in ganz Europa und Amerika. In der heutigen Welt, die so stark auf elektronische Infrastruktur angewiesen ist, sind die Risiken viel höher. Daher versuchen Wissenschaftler zu verstehen, wie diese Teilchenströme entstehen, um ihr Aussehen und ihre Folgen auf der Erde besser vorhersagen zu können.

Eine aktuelle Studie von Wissenschaftlern des University College London und der George Mason University in Virginia in den USA hat die Hypothese bestätigt, dass hochenergetische Sonnenpartikel aus einer anderen Quelle als dem langsamen Sonnenwind stammen.

Im Januar 2014 entdeckten die Autoren erstmals hochenergetische Sonnenpartikel. Die Raumsonde NASA Wind, die den Sonnenwind untersuchen sollte, zeichnete dann mehrere Ströme solcher Partikel auf, die jeweils mindestens einen Tag andauerten.

Die Wissenschaftler verglichen diese Daten mit Spektrometrieergebnissen des japanischen Wissenschaftssatelliten Hinode für die Forschung auf dem Gebiet der Sonnenphysik und fanden heraus, dass die Ströme von Sonnenpartikeln mit heißen Schleifen koronaler Auswürfe verbunden sind, die sich in einer der aktiven Regionen des Die Sonne, bekannt als 11944, von der Erde aus beobachtet, ist wie ein dunkler Fleck auf der Oberfläche eines Sterns.

"In unserer Studie haben wir zum ersten Mal beobachtet, woher Sonnenenergieteilchen auf der Sonne kommen. Unsere Daten unterstützen die Hypothese, dass diese hochgeladenen Teilchen aus Plasma stammen, das von starken Magnetfeldern in der Sonnenatmosphäre gehalten wird", heißt es in einer Presse Pressemitteilung vom University College London "Diese Teilchen werden dann durch Plasmaeruptionen beschleunigt, die sich mit einer Geschwindigkeit von mehreren tausend Kilometern pro Sekunde fortbewegen", sagte eine der Autoren des Artikels, Dr. Stephanie Yardley vom Mallard Space Research Laboratory.

Die Autoren analysierten auch die Zusammensetzung hochenergetischer Sonnenpartikel und stellten fest, dass sie die gleichen chemischen Signaturen wie das Plasma der Chromosphäre aufweisen – der untere Teil der Sonnenatmosphäre: mehr Silizium und weniger Schwefel.

„Unsere Beobachtungen geben einen verlockenden Einblick, woher das Material stammt, das in mehreren Ereignissen des letzten Sonnenzyklus Sonnenenergieteilchen erzeugte“, sagte der Co-Autor der Studie, Dr. David Brooks von der George Mason University."Wir stehen jetzt am Anfang eines neuen Zyklus und werden weiterhin mit den gleichen Methoden beobachten, um sicherzustellen, dass unsere Ergebnisse korrekt sind."

Wissenschaftler erhoffen sich in den kommenden Jahren weitere wichtige Informationen durch die Arbeit zweier weiterer Raumsonden – des Solar Orbiter der Europäischen Weltraumorganisation und der NASA-Solarsonde Parker, die sich der Sonne bald näher als jedes andere Schiff vor ihr nähern wird.

Empfohlen: