צוות מדענים סיני-גרמני זיהה את המבנים המגנטיים בקורונה הסולארית שממנה מקור רוח השמש המהיר. בעזרת תמונות ומפות דופלר ממדידות השמש האולטרה סגוליות של קרינה פולטת (SUMER) וספקטרומטר ומגנטוגרמות שהועברו על ידי מייקלסון דופלר אימג'ר (MDI) במצפה השמש וההליוספרי מבוסס-החלל (SOHO) של ESA ונאס"א, הם צפו ברוח סולארית זורמת משדות מגנטיים בצורת משפך המעוגנים במסלולי הרשת המגנטית בקרבת פני השמש. תצפיות אלה מוצגות בגיליון 22 באפריל של מגזין המדע. המחקר מוביל להבנה טובה יותר של הטבע המגנטי של מקורות הרוח הסולארית, זרם פלזמה מתוח וחם (גז מוליך חשמלי) המשפיע על סביבת החלל של כדור הארץ.
רוח השמש מורכבת מפרוטונים, חלקיקי אלפא (הליום מיונן דו-קפל), יונים כבדים ואלקטרונים הזורמים מעל פני השמש במהירות שנע בין 300 ל 800 קמ"ש. היונים הכבדים באזורי המקור הכלילי פולטים קרינה באורכי גל אולטרה סגול מסוימים. כאשר הם זורמים לכיוון כדור הארץ, כפי שהם נוהגים להתחקות אחר הרוח השמש המתהווה, אורכי הגל של הפליטה האולטרה סגולה הופכים קצרים יותר, תופעה המכונה אפקט דופלר, הידוע היטב בגרסא האקוסטי שלו, למשל, משינוי הטון של קרן ניידת משטרתית כשהיא ניגשת אל המאזין או נסוגה. במקרה הסולארי, תנועת הפלזמה כלפינו, שמשמעותה הרחק ממשטח השמש, מתגלה כשינוי כחול בספקטרום האולטרה-סגול, וכך ניתן להשתמש בה כדי לזהות את תחילתה של יצוא הרוח השמש.
ספקטרום אולטרה סגול של SUMER דומה למה שנראה כאשר מנסרה מפרידה בין אור לבן לקשת בצבעים נפרדים. אולם הקרינה האולטרה סגולה אינה נראית לעין האנושית ואינה יכולה לחדור לאטמוספירה של כדור הארץ. על ידי ניתוח פליטה אולטרה סגולה שהושגה על ידי SUMER במצפה הכוכבים בחלל מהחלל, פיסיקאים סולאריים יכולים ללמוד רבות על השמש ולהסיק את טמפרטורת הגז, ההרכב הכימי והתנועה בשכבות האטמוספירה השונות.
"המבנה המגנטי העדין של אזור המקור של רוח השמש נותר חמקמק", אמר הסופר הראשון פרופ 'צ'ואני טו, מהמחלקה לגאופיזיקה של אוניברסיטת פקין בבייג'ינג, סין. "במשך שנים רבות, פיסיקאים סולאריים וחלליים צפו בזרמי רוח שמש מהירים המגיעים מאזורים אלמוניים עם קווי שדה מגנטיים פתוחים ועוצמת אור נמוכה, מה שנקרא חורי העטרה. עם זאת, רק על ידי שילוב של תצפיות מורכבות מ- SOHO באופן חדשני הצלחנו להסיק את מאפייני המקורות בתוך חורי העטרה. נראה כי רוח השמש המהירה מקורה במשפכי אלומת עם מהירות של כ 10 קמ"ש בגובה של 20,000 ק"מ מעל פוטוספרה. "
פרופ 'טו טוען כי "רוח השמש המהירה מתחילה לזרום מראש המשפכים בחורים אלמוניים עם מהירות זרימה של כ -10 קמ"ש". "יצוא זה נתפס ככתמים גדולים במשמרת כחולה של דופלר (אזורים בקעים באיור לעיל) של קו ספקטרלי שנפלט על ידי יוני + 7 בטמפרטורה של 600,000 קלווין, שיכולים לשמש כעקיבה טובה לזרימת הפלזמה החמה . דרך השוואה עם השדה המגנטי, כפי שחולץ מהפוטוספרה באמצעות נתונים מגנטיים של MDI, מצאנו שהתבנית של משמרת כחולה של קו זה מתאימה בצורה הטובה ביותר עם מבני השדה הפתוח בגובה 20,000 ק"מ. "
ספקטרומטר SUMER בדק את מקורות הרוח השמש באמצעות התבוננות בקרינה אולטרה סגולה המגיעה מאזור גדול באזור הקוטב הצפוני של השמש. "הזיהוי הברור של המבנה המגנטי המפורט של המקור, שנחשף כעת כמשפכים אלמוניים, וקביעת גובה השחרור ומהירותו הראשונית של רוח השמש הם צעדים חשובים לפתרון בעיות אספקת המונים ותאוצה בסיסית. כעת אנו יכולים למקד את תשומת ליבנו בחקר תנאי פלזמה נוספים ותהליכים פיזיקליים המתרחשים במשפכי העטרה המתרחבים ובצווארם הצר המעוגן ברשת המגנטית ", אומר פרופ 'אקרט מרש, מחבר משותף למאמר המדע.
פתרון טבעו ומקורו של הרוח הסולארית הוא אחד היעדים העיקריים שלשמה תוכנן SOHO. לקהילה האסטרונומית ידוע זה מכבר כי רוח השמש המהירה מגיעה מחורים אלמוניים. מה שחדש כאן הוא הגילוי שזרמים אלה מתחילים במשפכי אלמוגים, אשר המקור שלהם נמצא בשולי הרשת המגנטית. ממש מתחת לפני השטח של השמש ישנם תאי הסעה גדולים. לכל תא שדות מגנטיים הקשורים אליו, המרוכזים בנתיבי הרשת באמצעות כונן מגנטו, שם מעוגנים צווארי המשפך. הפלזמה, למרות שהיא עדיין כלואה בלולאות קטנות, מובאת באמצעות הסעה למשפכים ומשוחררת שם, כמו דלי מים שמרוקן לתעלת מים פתוחים.
"בעבר האמינו כי רוח השמש המהירה מקורה בכל קו שדה פתוח נתון בשכבת היינון של אטום המימן מעט מעל הפוטוספרה", אומר פרופ 'מארש, "עם זאת, השינוי הדופלר הנמוך של קו פליטה מיוני פחמן מראה שיצוא גדול בתפזורת טרם התרחש בגובה של 5,000 ק"מ. פלזמת הרוח הסולארית נחשבת כיום כמסופקת על ידי פלזמה הנובעת מהלולאות המגנטיות הקטנות הרבות, שגובהן אלפי קילומטרים בלבד, וגוברות את המשפך. באמצעות חיבור חוזר מגנטי מזינים פלזמה מכל הצדדים למשפך, שם היא עשויה להיות מואצת ולבסוף להרכיב את רוח השמש. "
מכשיר SUMER נבנה בהנהגתו של ד"ר קלאוס וילהלם, שהוא גם מחבר לעבודה של העיתון, במכון מקס פלאנק לחקר מערכות שמש (לשעבר מכון מקס פלאנק לאוירונומיה) בלינדאו, גרמניה, עם תרומות מרכזיות ממכון d'Astrophysique Spatiale באורסיי, צרפת, מרכז טיסת החלל גודארד של נאס"א בגרינבלט, מרילנד, אוניברסיטת קליפורניה בברקלי, ובתמיכה כספית של סוכנויות לאומיות גרמניות, צרפתיות, ארה"ב ושוויץ. SOHO פועלת כמעט עשר שנים בנקודת תצפית מיוחדת בחלל של 1.5 מיליון קילומטר מכדור הארץ, בצד השמש של כדור הארץ. SOHO הוא פרויקט של שיתוף פעולה בינלאומי בין סוכנות החלל האירופית לנאס"א. זה שוגר על רקטת אטלס II-AS ממרכז החלל קנדי של נאס"א, פלורידה, בדצמבר 1995 ומופעל ממרכז טיסת החלל גודארד.
המקור המקורי: המהדורה לחדשות מקס פלנק
