Der Sonnenwind strömt mit geladenen Teilchen, die die Polarlichter zum Leuchten bringen, zu Fehlfunktionen von Satelliten führen und die elektrische Infrastruktur auf der Erde zerstören können. Trotz ihrer Bedeutung wissen wir nur begrenzt, welche Kräfte den Wind erzeugen, wo er aus der Sonne austritt und was ihn in Richtung unseres Planeten beschleunigt.
Da der Sonnenwind mit solcher Kraft nach außen bläst, war es für Raumschiffe aufgrund seiner schieren Kraft bisher nahezu unmöglich, durch das Chaos hindurchzusehen und festzustellen, wo er geboren wurde. Die Parker Solar Probe der NASA konnte die Sonne nah genug beobachten, um die Region abzubilden, aus der der Sonnenwind stammt. NASA-Wissenschaftler waren bisher erwartet Es beginnt in der Nähe der Oberfläche und fließt dann durch „Löcher“ in der Sonnenkorona, der äußeren Atmosphäre, bevor es in den Weltraum ausgestoßen wird. Und Parkers letzter Schuss zeigte, dass sie Recht hatten.
Loch im Warzenhof
Forscher aus Parkers Team sagten: „Die schnellen Sonnenwinde, die die Heliosphäre füllen, stammen aus Regionen tief in einem zur Sonne offenen Magnetfeld, den sogenannten koronalen Löchern.“ Stady Kürzlich in der Zeitschrift Nature veröffentlicht.
Was sind also koronale Löcher? Diese besonders hellen Regionen in der Korona sind offene Bereiche im Magnetfeld der Sonne. Durch jedes Loch verlaufen mehrere Magnetfeldlinien, die die Sonnenoberfläche erreichen, wobei einige zur Sonne zeigen, andere von ihr weg. Wenn magnetische Domänen, die sich in entgegengesetzte Richtungen bewegen, kollidieren, brechen sie und verbinden sich dann wieder in einem Phänomen, das als magnetische Wiederverbindung bekannt ist, wodurch Plasma freigesetzt wird, das entlang der Feldlinien fließt.
Hier kommt Parker Discovery ins Spiel. Parker konnte Ströme derselben hochenergetischen Teilchen im Plasma nachweisen, die aus koronalen Löchern ausströmen. Diese Teilchen kommen auch im sogenannten schnellen Sonnenwind vor, der fast doppelt so schnell ist wie der langsame Sonnenwind und Geschwindigkeiten von etwa 800 Kilometern pro Sekunde (fast 500 Meilen/Sek.) erreicht. Parker’s Exceptional View kann auch den Beginn des Sonnenwinds aus einer Entfernung von etwa 8 Millionen Kilometern (13 Millionen Meilen) verfolgen. In dieser Entfernung hat sich der Sonnenwind noch nicht vollständig in ein chaotisches Monster verwandelt, sodass die Sonde seine geordneteren Anfänge in der Nähe der Oberfläche beobachten kann. Die Teilchen des schnellen Sonnenwinds, die sie erblickten, waren so energiereich, dass sich herausstellte, dass sie auch elektromagnetische Wellen, sogenannte Alfvén-Wellen, beschleunigen, die ihre Teilchen weitertreiben.
Was den Sonnenwind antreibt, ist seit Jahrzehnten Gegenstand der Debatte, wobei darüber debattiert wird, ob er durch magnetische Rekonnexion oder Alfvén-Wellen angetrieben wird. Doch bis Parkers fortschrittliche Instrumente herausfinden konnten, was in den Tiefen der Sonne vor sich ging, gab es keine Möglichkeit, die Kontroverse zu lösen.
Finden Sie eine Verbindung
Parkers Team erstellte Simulationen der Wiederverbindung, die mit den Beobachtungen der Sonde übereinstimmten. „Die Wiederverbindung erhitzt das umgebende koronale Plasma direkt ausreichend, um den größeren Ausfluss anzutreiben, und erzeugt gleichzeitig die turbulenten Geschwindigkeitsschübe, die diesen Ausfluss begleiten“, sagten die Forscher in ihrer Studie. Stady.
Während Parker zuvor versucht hatte, den Ursprung des Sonnenwinds genau zu bestimmen, war er fehl am Platz und konzentrierte sich auf eine Region auf der Rückseite der Sonne, die zu weit entfernt war, um zu sehen, was in diesen „Coronaviren“ vor sich ging. Es bestand auch die Möglichkeit, dass es nicht viel Aktivität aufnahm, weil es 2018 während des Sonnenminimums (der Zeitspanne mit der geringsten Aktivität) gestartet wurde. Sonnenmaxima (der Zeitraum mit der größten Auswirkung) treten alle 11 Jahre auf; Das nächste Sonnenmaximum wird im Jahr 2025 sein, aber wir mussten nicht auf das Maximum warten, um einige koronale Löcher zu sehen.
Das Verständnis der Quelle des Sonnenwinds sollte uns helfen, vorherzusagen, wann er auf uns zukommt und wie schnell er unseren Planeten erreichen wird. Wenn wir wissen, wie wir vorausschauend planen können, können wir möglicherweise Satelliten, Stromnetze und andere empfindliche Geräte schützen. Dies ist besonders wichtig, da wir uns dem Sonnenmaximum nähern, wenn der ultraschnelle Sonnenwind am wahrscheinlichsten die Erde trifft.
Parker wird in naher Zukunft in der Lage sein, näher an die Sonne heranzukommen. Seine Instrumente können Hitze bis zu 6,4 Millionen Kilometern (4 Millionen Meilen) aushalten, doppelt so nah wie dieses Mal. Vorerst starrt er weiterhin in die Sonne.
Natur, 2023. DOI: 10.1038 / s41586-023-05955-3 (über DOIs).
Elizabeth Raine Creature Writes. Ihre Arbeiten wurden auf SYFY WIRE, Space.com, Live Science, Grunge, Den of Geek und Forbidden Futures veröffentlicht. Wenn sie nicht gerade schreibt, verändert sie entweder ihre Gestalt, zeichnet oder verkleidet sich als eine Figur, von der noch nie jemand gehört hat. Folgen Sie ihr auf Twitter: @hravenrayne.