Neue Art der magnetischen Explosion auf Sonne gesehen

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Das Solar Dynamics Observatory der NASA hat eine noch nie dagewesene magnetische Explosion beobachtet. Im sengenden Oberlauf der Sonnenatmosphäre begann ein Vorsprung – eine große Materialschleife, die durch einen Ausbruch auf der Sonnenoberfläche ausgelöst wurde – auf die Sonnenoberfläche zurückzufallen. Aber bevor es dazu kam, traf der Vorsprung auf ein Knurren von Magnetfeldlinien, was eine magnetische Explosion auslöste.

Wissenschaftler haben zuvor das explosive Aufbrechen und Wiederausrichten von verwickelten Magnetfeldlinien auf der Sonne gesehen – ein Vorgang, der als magnetische Wiederverbindung bekannt ist -, aber niemals einen, der durch einen nahegelegenen Ausbruch ausgelöst wurde. Die Beobachtung, die eine jahrzehntealte Theorie bestätigt, kann Wissenschaftlern helfen, ein Schlüsselgeheimnis über die Sonnenatmosphäre zu verstehen, das Weltraumwetter besser vorherzusagen und kann auch zu Durchbrüchen bei den Experimenten mit kontrollierter Fusion und Laborplasma führen. Eine erzwungene magnetische Wiederverbindung, die durch einen Sonnenauftritt verursacht wurde, wurde zum ersten Mal in Bildern des Solar Dynamics Observatory (SDO) der NASA beobachtet. Dieses Bild zeigt die Sonne am 3. Mai 2012, wobei der Einschub eine Nahaufnahme des Ereignisses der Wiederverbindung zeigt, das mit dem Instrument Atmospheric Imaging Assembly von SDO aufgenommen wurde und in dem die X-Form der Signatur sichtbar ist.

erzwungene magnetische Wiederverbindung aus Sicht von SDO

 Kredit: NASA / SDO / Abhishek Srivastava / IIT (BHU)

„Dies war die erste Beobachtung eines externen Treibers für die magnetische Wiederverbindung“, sagte Abhishek Srivastava, Solarwissenschaftler am Indian Institute of Technology (BHU) in Varanasi, Indien. „Dies könnte sehr nützlich sein, um andere Systeme zu verstehen. Zum Beispiel Erd- und Planetenmagnetosphären, andere magnetisierte Plasmaquellen, einschließlich Experimenten im Labormaßstab, bei denen Plasma sehr diffus und sehr schwer zu kontrollieren ist. “

Bisher wurde eine Art von magnetischer Wiederverbindung, die als spontane Wiederverbindung bekannt ist, sowohl auf der Sonne als auch auf der Erde beobachtet. Aber dieser neue explosionsgetriebene Typ – erzwungene Wiederverbindung genannt – war noch nie direkt gesehen worden, dachte, er wurde vor 15 Jahren erstmals theoretisiert. Die neuen Beobachtungen wurden gerade im Astrophysical Journal veröffentlicht .

Die zuvor beobachtete spontane Wiederverbindung erfordert einen Bereich mit genau den richtigen Bedingungen – beispielsweise mit einer dünnen Schicht aus ionisiertem Gas oder Plasma, die elektrischen Strom nur schwach leitet -, um auftreten zu können. Der neue Typ, die erzwungene Wiederverbindung, kann an einer größeren Anzahl von Orten auftreten, z. B. in Plasma, das einen noch geringeren Widerstand gegen das Leiten von elektrischem Strom aufweist. Es kann jedoch nur auftreten, wenn es eine Art von Eruption gibt, die diese auslöst. Die Eruption drückt das Plasma und die Magnetfelder zusammen und bewirkt, dass sie sich wieder verbinden.

Das Wirrwarr der Magnetfeldlinien der Sonne ist zwar unsichtbar, beeinflusst jedoch das Material um sie herum – eine Suppe aus extrem heißen geladenen Teilchen, die als Plasma bezeichnet werden. Die Wissenschaftler konnten dieses Plasma mithilfe von Beobachtungen des Solar Dynamics Observatory (SDO) der NASA untersuchen. Dabei wurde eine Wellenlänge des Lichts untersucht, bei der die Partikel auf 1 bis 2 Millionen Kelvin erhitzt wurden.

Die Beobachtungen ermöglichten es ihnen, das Ereignis der erzwungenen Wiederverbindung zum ersten Mal direkt in der Sonnenkorona zu sehen – der obersten atmosphärischen Schicht der Sonne. In einer Reihe von Bildern, die über eine Stunde aufgenommen wurden, konnte man einen Vorsprung in der Korona erkennen, der in die Photosphäre zurückfiel. Auf dem Weg stieß der Vorsprung auf ein Knäuel von Magnetfeldlinien, wodurch sie sich in einer deutlichen X-Form wieder miteinander verbanden.

Zum ersten Mal wurde eine erzwungene magnetische Wiederverbindung, die durch eine hervorstechende Sonneneinstrahlung verursacht wurde, in Bildern von der NASA-SDO beobachtet.

Goddard Space Flight Center der NASA

Die spontane Wiederverbindung bietet eine Erklärung dafür, wie heiß die Sonnenatmosphäre ist – auf mysteriöse Weise ist die Korona Millionen Grad heißer als die unteren atmosphärischen Schichten, ein Rätsel, das Solarwissenschaftler seit Jahrzehnten dazu veranlasst hat, nach dem Mechanismus zu suchen, der diese Wärme antreibt. Die Wissenschaftler untersuchten mehrere ultraviolette Wellenlängen, um die Temperatur des Plasmas während und nach dem Wiederverbindungsereignis zu berechnen. Die Daten zeigten, dass der Vorsprung, der im Vergleich zur blasigen Korona ziemlich kühl war, nach dem Ereignis an Wärme gewann. Dies deutet darauf hin, dass erzwungene Wiederverbindung eine Möglichkeit sein könnte, die Korona lokal zu erhitzen. Die spontane Wiederverbindung kann auch das Plasma erwärmen, aber die erzwungene Wiederverbindung scheint eine viel effektivere Heizung zu sein – sie erhöht die Temperatur des Plasmas schneller, höher und kontrollierter.

Während eine Prominenz der Treiber für dieses Wiederverbindungsereignis war, könnten andere Sonneneruptionen wie Fackeln und Auswürfe koronaler Massen ebenfalls zu einer erzwungenen Wiederverbindung führen. Da diese Eruptionen das Weltraumwetter beeinflussen – die Sonneneinstrahlung, die die Satelliten auf der Erde schädigen kann – kann das Verständnis einer erzwungenen Wiederverbindung den Modellierern helfen, besser vorherzusagen, wann störende hochenergetische geladene Teilchen auf die Erde rasen könnten.

Das Verständnis, wie die magnetische Wiederverbindung auf kontrollierte Weise erzwungen werden kann, kann Plasmaphysikern auch dabei helfen, die Wiederverbindung im Labor zu reproduzieren. Dies ist letztendlich auf dem Gebiet des Laborplasmas nützlich, um diese zu kontrollieren und zu stabilisieren.

Die Wissenschaftler sind weiterhin auf der Suche nach weiteren Ereignissen zur erzwungenen Wiederverbindung. Mit mehr Beobachtungen können sie beginnen, die Mechanismen hinter der Wiederverbindung zu verstehen, und oft kann dies passieren.

Quelle : https://beforeitsnews.com/space/2019/12/new-kind-of-magnetic-explosion-on-sun-seen-2518036.html

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