Pasukan saintis China-Jerman telah mengenal pasti struktur magnet di korona suria di mana angin suria yang cepat berasal. Dengan menggunakan gambar dan peta Doppler dari spektrometer dan magnetogram Solar Ultraviolet Measur of Emited Radiation (SUMER) yang disampaikan oleh Michelson Doppler Imager (MDI) pada Solar and Heliospheric Observatory (SOHO) ESA dan NASA yang berpusat di angkasa, mereka memerhatikan angin suria yang mengalir dari medan magnet berbentuk corong yang berlabuh di lorong rangkaian magnet berhampiran permukaan Matahari. Pemerhatian ini dibentangkan dalam majalah Science terbitan 22 April. Penyelidikan ini membawa kepada pemahaman yang lebih baik mengenai sifat magnet dari sumber angin suria, aliran plasma yang lebat dan panas (gas konduktif elektrik) yang mempengaruhi persekitaran ruang angkasa Bumi.
Angin suria terdiri daripada proton, zarah alfa (helium terionisasi dua kali ganda), ion berat dan elektron yang mengalir dari permukaan Matahari dengan kelajuan antara 300 hingga 800 km / s. Ion-ion berat di wilayah sumber koronal memancarkan sinaran pada panjang gelombang ultraviolet tertentu. Ketika mereka mengalir ke Bumi, seperti yang mereka lakukan ketika menelusuri angin suria yang baru lahir, panjang gelombang pelepasan ultraviolet menjadi lebih pendek, fenomena yang disebut kesan Doppler, yang terkenal dalam varian akustiknya, misalnya, dari perubahan nada tanduk kereta polis semasa menghampiri atau surut dari pendengar. Dalam kes solar, gerakan plasma ke arah kita, yang berarti jauh dari permukaan suria, dikesan sebagai pergeseran biru dalam spektrum ultraviolet, dan dengan demikian dapat digunakan untuk mengenal pasti permulaan aliran keluar angin matahari.
Spektrum ultraviolet SUMER sama dengan yang dilihat ketika prisma memisahkan cahaya putih menjadi pelangi dengan warna yang berbeza. Walau bagaimanapun, sinaran ultraviolet tidak dapat dilihat oleh mata manusia dan tidak dapat menembusi atmosfera Bumi. Dengan menganalisis pancaran ultraviolet yang diperoleh oleh SUMER di Balai Cerap SOHO dari angkasa, ahli fizik solar dapat mengetahui banyak perkara mengenai Matahari dan menyimpulkan suhu gas, komposisi kimia, dan gerakan di berbagai lapisan atmosfera.
"Struktur magnet halus dari wilayah sumber angin suria tetap sukar difahami" kata pengarang pertama Prof Chuanyi Tu, dari Jabatan Geofizik Universiti Peking di Beijing, China. “Selama bertahun-tahun, ahli fizik suria dan angkasa melihat aliran angin suria yang cepat datang dari wilayah koronal dengan garis medan magnet terbuka dan intensitas cahaya rendah, yang disebut lubang koronal. Namun, hanya dengan menggabungkan pemerhatian yang kompleks dari SOHO dengan cara baru kita dapat menyimpulkan sifat sumber di dalam lubang koronal. Angin suria yang pantas nampaknya berasal dari corong corong dengan kelajuan sekitar 10 km / s pada ketinggian 20,000 kilometer di atas fotosfera ”.
"Angin suria yang cepat mulai mengalir keluar dari bahagian atas corong di lubang koronal dengan kelajuan aliran sekitar 10 km / s", kata Prof Tu. "Aliran keluar ini dilihat sebagai tambalan besar dalam pergeseran biru Doppler (daerah menetas pada gambar di atas) garis spektrum yang dipancarkan oleh ion Ne + 7 pada suhu 600,000 Kelvin, yang dapat digunakan sebagai pelacak yang baik untuk aliran plasma panas . Melalui perbandingan dengan medan magnet, seperti yang diekstrapolasi dari fotosfer dengan data magnetik MDI, kami mendapati bahawa corak pergeseran biru garis ini berkorelasi paling baik dengan struktur medan terbuka pada jarak 20.000 km. "
Spektrometer SUMER meneliti sumber angin suria dengan memerhatikan sinaran ultraviolet yang berasal dari kawasan besar di wilayah kutub utara Matahari. "Pengenalpastian jelas mengenai struktur magnet terperinci sumbernya, sekarang dinyatakan sebagai corong coronal, dan penentuan ketinggian pelepasan dan kelajuan awal angin suria adalah langkah penting dalam menyelesaikan masalah bekalan massa dan pecutan dasar. Kita sekarang dapat memusatkan perhatian kita untuk mengkaji lebih lanjut keadaan plasma dan proses fizikal yang berlaku di corong coronal yang berkembang dan di leher sempit mereka yang berlabuh di rangkaian magnet ”, kata Prof Eckart Marsch, pengarang bersama makalah Science.
Menyelesaikan sifat dan asal angin suria adalah salah satu tujuan utama yang dirancang SOHO. Telah lama diketahui oleh masyarakat astronomi bahawa angin suria yang cepat berasal dari lubang koronal. Apa yang baru di sini adalah penemuan bahawa aliran ini bermula di corong coronal, yang sumbernya terletak di tepi rangkaian magnet. Tepat di bawah permukaan Matahari terdapat sel perolakan besar. Setiap sel mempunyai medan magnet yang berkaitan dengannya, yang tertumpu di jalur rangkaian dengan magneto-convection, di mana corong leher berlabuh. Plasma, sementara masih terkurung dalam gelung kecil, dibawa melalui perolakan ke corong dan kemudian dibebaskan di sana, seperti baldi air dikosongkan ke saluran air terbuka.
"Sebelumnya dipercayai bahawa angin suria yang cepat berasal dari garis medan terbuka tertentu pada lapisan pengionan atom hidrogen sedikit di atas fotosfera", kata Prof Marsch, "Namun, pergeseran rendah Doppler dari garis pelepasan dari ion karbon menunjukkan bahawa aliran keluar pukal belum berlaku pada ketinggian 5.000 km. Plasma angin suria sekarang dianggap dibekalkan oleh plasma yang berasal dari banyak gelung magnet kecil, dengan ketinggian hanya beberapa ribu kilometer, yang memenuhi corong. Melalui penyambungan semula magnetik plasma disalurkan dari semua sisi ke corong, di mana ia dapat dipercepat dan akhirnya membentuk angin suria. "
Instrumen SUMER dibina di bawah kepimpinan Dr. Klaus Wilhelm, yang juga pengarang bersama makalah tersebut, di Institut Penyelidikan Sistem Suria Max Planck (sebelumnya Institut Aeronomi Max Planck) di Lindau, Jerman, dengan sumbangan penting dari Institut d'Astrophysique Spatiale di Orsay, Perancis, Pusat Penerbangan Angkasa Goddard NASA di Greenbelt, Maryland, University of California di Berkeley, dan dengan sokongan kewangan dari agensi nasional Jerman, Perancis, Amerika Syarikat dan Switzerland. SOHO telah beroperasi selama hampir sepuluh tahun di titik pandang khas di angkasa 1.5 mil kilometer dari Bumi, di sisi Bumi yang cerah. SOHO adalah projek kerjasama antarabangsa antara Agensi Angkasa Eropah dan NASA. Ia dilancarkan di roket Atlas II-AS dari Pusat Angkasa Kennedy, Florida, pada bulan Disember 1995 dan dikendalikan dari Pusat Penerbangan Angkasa Goddard.
Sumber Asal: Siaran Berita Max Planck Society
