תמונת SOHO של השמש המציגה שדות מגנטיים (קווים צהובים) ורוח השמש (חיצים אדומים). אשראי תמונה: NASA / ESA. לחץ להגדלה.
ניתן להשתמש בשכבה בעומק אטמוספירה סולארית כדי להעריך את מהירות רוח השמש, זרם גז חשמלי הנושף כל העת מהשמש. הערכת מהירות רוח השמש תשפר את תחזיות מזג האוויר בחלל, שיסייעו לחקירה אנושית של כוכבי הלכת.
רוח השמש זורמת מהאטמוספרה החמה, הדקה והחיצונית של השמש, ה"קורונה ". החוקרים הופתעו לגלות כי ניתן להשתמש במבנה האטמוספירה התחתונה והקרירה יותר של השמש, המכונה הכרומוספרה, כדי להעריך את מהירות רוח השמש.
זה לא היה צפוי מכיוון שרוח השמש היא תופעה של הקורונה, והכרומוספירה כה עמוקה - זו השכבה ממש מעל פני השטח הנראים של השמש. "זה כמו לגלות שמקורו של נהר הנילוס הוא עוד 500 מיילים יבשתיים", אמר ד"ר סקוט מקינטוש ממכון המחקר הדרומי-מערבי, בולדר, קולו. המחבר הראשי של מאמר על מחקר זה שפורסם ב -10 במאי בכתב העת Astrophysical.
העבודה החדשה מבטיחה להגדיל את הדיוק של תחזיות קרינת החלל. השמש משגרת מדי פעם פיצוצים של מיליארד טונות של גז חשמלי, המכונים פליטות המונית כליליות (CME), לחלל במיליוני מיילים (קילומטרים) לשעה. אם CME מהיר חורש דרך רוח סולארית איטית, נוצר הלם מול CME שמאיץ את חלקיקי הרוח הסולאריים טעונים חשמליים. חלקיקים מהירים אלה יכולים להפריע לוויינים ומסוכנים לאסטרונאוטים לא מוגנים.
"כמו שידיעת פרטים נוספים על האטמוספרה עוזרת לחזות את עוצמתו של הוריקן, הידיעה על מהירות רוח השמש עוזרת לקבוע את עוצמת סערות הקרינה בחלל מ- CMEs," אמר המחבר השותף ד"ר רוברט לימון מ- L-3 שירותי ממשלה במרכז הטיסה בחלל Goddard של נאס"א, Greenbelt, Md.
בדומה לרוח על כדור הארץ, הרוח הסולארית היא סוערת, הנעה במהירות כ- 750,000 מיילים לשעה (כ- 350 קמ"ש) עד 1.5 מיליון קמ"ש (700 קמ"ש).
מכיוון שרוח השמש מורכבת מחלקיקים טעונים חשמליים, היא מגיבה לשדות מגנטיים החודרים לאטמוספירה הסולארית. חלקיקי רוח סולאריים זורמים לאורך קווים בלתי נראים של כוח מגנטי כמו מכוניות בכביש מהיר. כאשר קווי השדה המגנטי מתכופפים היישר אל החלל, כמו שהם מתרחשים באזורי "חור כלילי", רוח השמש פועלת כמו מכוניות על רצועת גרירה, המתרוצצת במהירות גבוהה. כאשר קווי השדה המגנטי מתכופפים בחדות אל פני השטח הסולאריים, בדומה לתבנית של סיגי ברזל סביב מגנט בר, רוח השמש פועלת כמו מכוניות בתנועת העיר והיא מגיחה לאט יחסית. מדענים יודעים זאת למעלה משלושים שנה והשתמשו בזה כדי לתת הערכה גסה למהירות רוח השמש - מהירה או איטית.
בעבודה החדשה, הצוות קשר את מהירות רוח השמש כשהוא נושף על פני כדור הארץ לשונות עמוקות יותר באטמוספרה השמש מאשר התגלה בעבר (או אפילו צפוי). על ידי מדידת הזמן שלוקח גל קול לנוע בין שני גבהים בכרומוספרה, הם הצליחו לקבוע כי הכרומוספירה "נמתחת דק" למעשה מתחת לחורים אלמוניים עם השדות המגנטיים הפתוחים שלהם, אך דוחסת מתחת לאזורים סגורים מגנטיים.
הצוות השתמש בתצפית כדי להפיק טווח רציף של מהירויות רוח סולאריות ממבנה הכרומוספרה. ככל שהשכבה הכרומוספרית רחבה יותר, כך מותר לה להתרחב על ידי שדות מגנטיים פתוחים ורוח השמש תנשב מהר יותר. שיטה חדשה זו מדויקת יותר מההערכה הישנה "המהירה או האטית".
מדידת המהירות של גלי הקול בכרומוספרה השתמשו בחללית המעבר של אזור נאס"א ובחללית Coronal Explorer (TRACE), וחללית ה- Advanced Composition Explorer (ACE) של נאס"א שימשה למדידת מהירות הרוח הסולארית כשהיא נשבה על ידי כדור הארץ. השוואה בין הנתונים משתי החלליות נתנה את הקשר.
"לפני תגלית זו, יכולנו לקבוע רק מהירות רוח סולארית מחללית שהייתה בערך בקו אחד בין כדור הארץ לשמש, כמו ACE, WIND, והמצפה הסולארי והליוספרי. צי החלליות הזה הוצב לאורך קו כדור הארץ-שמש מכיוון שאנחנו צריכים לדעת על מזג האוויר בחלל שמתקרב. עם זאת, בהשוואה לגודל מערכת השמש שלנו, מדובר בטווח צר מאוד; זה כמו להסתכל דרך קש סודה. עם התגלית הזו אנו יכולים להשתמש ב- TRACE כדי לבנות תמונות שיכולות לחזות את מהירות הרוח הסולארית לאורך מחצית מערכת השמש, "אמר ד"ר ג'ו גורמן, חוקר סולארי בגודארד של נאס"א.
המקור המקורי: מהדורת חדשות SWRI
