Rossbyvågor på solen

 

Bild vikipedia. Rossbyvågor i jetströmmen över jorden.

En Rossbyvåg eller planetarisk våg är en storskalig våg mellan två nästan parallella skikt som ligger nästan vinkelräta mot en rotationsaxel. Rossbyvågor uppträder i jordens atmosfär och i haven där de bildas genom Corioliseffektens variationer på olika latituder. 

Deras längd kan uppgå till omkring 5–10 000 kilometer. Rossbyvågor i atmosfären beskrevs och förklarades första gången 1939 av meterolog  Carl-Gustaf Rossby.

Även om solen är den bäst och mest undersökta stjärnan har många frågor om dess fysik ännu inte klarlagts. Ex de rytmiska fluktuationerna i solaktiviteten. Den mest kända av dessa är att solen i genomsnitt når ett strålningsmaximum vart elfte år (den så kallade solfläckscykeln). Denna aktivitetscykel uppstår eftersom solens magnetfält förändras i periodcykler och då vänder polariteten. Detta är i sig inte ovanligt för en stjärna – om det inte vore för det faktum att solens är anmärkningsvärt stabil.

Solfläckscykeln överlagras av andra, mindre uppenbara fluktuationer av aktivitet som sträcker sig från några hundra dagar till flera hundra år var och en uppkallad efter sin upptäckare. Även om det redan har gjorts försök att förklara dessa cykler genom ex  matematiska beräkningar finns det fortfarande ingen heltäckande fysikalisk modell som förstår fenomenet helt.  Under några år har Dr. Frank Stefani från HZDR:s Institute of Fluid Dynamics varit en förespråkare för "planethypotesen" eftersom det är tydligt att planeternas gravitation utövar en tidvatteneffekt på solen, liknande den månen gör på jorden. Denna effekt på solen är starkast vart 11,07:e år: när de tre planeterna Venus, jorden och Jupiter ligger i linje med solen i en särskilt markant linje, jämförbar med  vårfloden på jorden vid nymåne eller fullmåne. Detta sammanfaller på ett iögonfallande sätt med solfläckscykeln.

Solens magnetfält bildas av komplexa rörelser av det elektriskt ledande plasmat inuti solen. Detta kan jämföras med en stor dynamo som genererar en cirka 11-årig aktivitetscykel där planeternas inflytande ingriper i dynamons funktion vilket upprepade gånger ger den en liten knuff och därmed är anledningen till den ovanligt stabila 11,07-årsrytmen på solen, förklarar Stefani.

För flera år sedan upptäckte han och hans kollegor starka bevis av en regelbunden process av detta slag i tillgänglig observationsdata. De kunde också korrelera olika solcykler med planeternas rörelser med hjälp av matematiska metoder. Till en början kunde dock sambandet inte förklaras helt fysiskt. 

"Nu har vi hittat den bakomliggande fysikaliska mekanismen. Vi vet hur mycket energi som krävs för att synkronisera dynamon och vi vet att denna energi kan överföras till solen av så kallade Rossbyvågor. Det fina är att vi nu inte bara kan förklara solfläckscykeln och längre solcykler utan också de kortare Rieger-cyklerna som vi inte ens hade tänkt på tidigare", beskriver Stefani. 

Rossbyvågor är på solen virvelformade strömmar som liknar de storskaliga vågrörelserna i jordens atmosfär som styr hög- och lågtryckssystem. Forskarna räknade ut att tidvattenkrafterna under vårfloden på två av de tre planeterna Venus, Jorden och Jupiter hade exakt rätt egenskaper för att aktivera Rossbyvågorna – en insikt med många konsekvenser: först och främst uppnår dessa Rossbyvågor då tillräckligt höga hastigheter för att ge soldynamon den nödvändiga drivkraften; För det andra inträffar detta var 118:e, 193:e och 299:e dag i enlighet med Riegercyklerna som har observerats på solen. Och för det tredje kan alla ytterligare solcykler beräknas på denna grund.

Alla cykler förklaras av en enda modell

Ursprunget till solens magnetfält verkar finnas närmare dess yta än vad man trott.

 

I en artikel som publicerades i dagarna i Nature beskriver forskare vid MIT (från Massachusetts Institute of Technology), University of Edinburgh mfl  att solens magnetfält kan uppstå på grund av instabiliteten i solens yttersta lager.

Teamet genererade en exakt datamodell av solens yta och fann att när man simulerade vissa störningar eller förändringar i flödet av plasma (joniserad gas) inom de översta 5 till 10 procenten av solen var dessa ytförändringar tillräckliga för att generera realistiska magnetfältsmönster, med liknande egenskaper som astronomer har observerat på solen. Däremot gav deras simuleringar i djupare lager av solen mindre realistisk solaktivitet.

Resultaten tyder på att solfläckar och utbrott kan vara en produkt av ett grunt ytfält av magnetfält, snarare än ett fält som har sitt ursprung djupare in i solen något som forskare till stor del tidigare har antagit. För mer utförlig information om hur forskningen gick till se följande länk se följande länk från Massachusetts Institute of Technology. 

Bild Fredrik (min son).

Det kan finnas ett svart hål inuti solen.

 

Om ett svart hål slukade vår sol skulle vi ha ungefär 8 minuter på oss innan det uppmärksammas av oss och vi försvinner in i historien. Men anta istället att solen svalde ett litet ursprungligt svart hål? Då blir saker och ting intressanta.

Ursprungliga svarta hål är hypotetiska svarta hål som bildades under universums första tid. Till skillnad från svarta hål med stjärnmassa eller supermassiva svarta hål skulle ursprungliga svarta hål vanligtvis vara små med en massa som är ungefär lika stor som en asteroid till en storlek mindre än en baseboll. De dyker upp i vissa teoretiska modeller och har använts för att försöka förklara allt från mörk materia till en avlägsen planet X. Många modeller visar att ursprungliga svarta hål är vanliga och blir det oundvikligt att en stjärna så småningom skulle fånga ett. Stjärnor med ett svart hål i sitt centrum kallas Hawkingstjärnor (det är teoretiska stjärnor).

Som artikeln i arXiv visar skulle ett infångat ursprungligt svart hål till en början nästan inte ha någon effekt alls på en solliknande stjärna. Jämfört med solens massa kan en asteroids massa lika gärna vara ett dammkorns. Även om det var ett svart hål skulle det inte snabbt kunna konsumera mycket av solen och växa till sig. Men det skulle påverka saker och ting över tid. Ett svart hål i en stjärna skulle förbruka materia i stjärnans kärna och växa med tiden. Om det kunde växa snabbt på en kosmologisk skala, skulle den kunna sluka en stjärna helt och hållet. Om inte, kan det däremot påverka stjärnans utveckling och slut.

 Studien visar att det till stor del handlar om den ursprungliga storleken på det ursprungliga svarta hålet. För de som befinner sig i det största massområdet som inte utesluts av observationer, omkring en miljarddel av en solmassa, skulle de i princip kunna sluka en stjärna på mindre än en halv miljard år. Om detta har hänt borde det finnas svarta hål med solmassa där ute som är för små för att ha bildats från supernovor likt traditionella svarta hål.

Om det ursprungliga svarta hålet är mycket mindre, säg mindre än en biljondel av en solmassa, blir saker och ting mer komplicerade. Det lilla svarta hålet skulle förtära en del materia inuti stjärnan, men inte i snabb takt. Det skulle däremot värma upp solen mer än enbart fusion gör. Som ett resultat av detta skulle en stjärna kunna svälla till en "röd sol" som skulle vara kallare och rödare än vanliga röda jättestjärnor. All denna turbulens i kärnan kan då också påverka aktiviteten på stjärnans yta. Effekterna skulle vara subtila men författarna till artikeln föreslår att närvaron av ett ursprungligt svart hål skulle kunna ses genom stjärnseismologi.

Baserat på helioseismologiska studier författarna insett att det  nästan säkert inte finns ett svart hål i vår sol. Om det likväl finns skulle det vara ytterst litet.

Men kanske finns det några Hawking-stjärnor där ute som vi finner en dag.

Inlägget är sammanfattning  av en artikel i https://www.universetoday.com vilken i sin tur är en sammanfattning av en artikel i arxiv.

Caplan, Matthew E., Earl P. Bellinger, and Andrew D. Santarelli. “Is there a black hole in the center of the Sun?” arXiv preprint arXiv:2312.07647 (2023

Bild vikipedia. Solens beräknade livscykel illustrerad som en tidslinje med solens olika faser.

Inget vet varför solens atmosfär är så het.

 

Solens atmosfär kallas korona. Den består av elektriskt laddad gas som kallas plasma och har en temperatur på cirka en miljon grader Celsius.

Denna temperatur är ett mysterium eftersom solens yta bara är cirka 6000 grader celcius. Koronan borde enligt fysikens lagar vara svalare än ytan eftersom solens energi kommer från dess kärna och saker blir svalare ju längre bort de är från en värmekälla. Likväl är koronan mer än 150 gånger hetare än ytan.

Det misstänks att förklaringen är turbulens i solatmosfären som kan leda till betydande uppvärmning av plasman i koronan. Men när det gäller att undersöka detta fenomen stöter solfysiker på ett praktiskt problem: det är omöjliga i att samla all data de behöver för att få svar med bara en enda rymdfarkost.

Det finns två sätt att undersöka solen: fjärranalys och in situ-mätningar. Vid fjärranalys är rymdfarkosten placerad på ett visst avstånd från solen och använder kameror för att se på solen och dess atmosfär i olika våglängder. Vid in-situ-mätningar flyger rymdfarkosten genom den region den vill undersöka och gör mätningar av partiklarna och magnetfälten i den delen.

Båda tillvägagångssätten har sina fördelar. Fjärranalys visar de storskaliga resultaten men inte detaljerna i de processer som sker i plasmat. Samtidigt ger in-situ-mätningar mycket specifik information om de småskaliga processer i plasman men visar inte hur detta påverkar i den stora skalan.

För att få hela bilden behövs två rymdfarkoster. Detta är precis vad solfysiker för närvarande har i form av ESA-ledda rymdfarkosten Solar Orbiter och NASA: s Parker Solar Probe. Solar Orbiter är utformad för att komma så nära solen som möjligt och fortfarande utföra fjärranalysoperationer, tillsammans med mätningar på plats. Parker Solar Probeavstår till stor del från fjärranalys av solen själv för att istället färdas ännu närmare för sina mätningar på plats. 

Men för att dra full nytta av farkosternas kompletterande tillvägagångssätt Parker Solar Probe vara inom synfältet för ett av Solar Orbiters instrument. På så sätt kan Solar Orbiter registrera de storskaliga konsekvenserna av vad Parker Solar Probe mätte in-situ (in-situ begreppet betyder på plats).

Daniele Telloni, forskare vid det italienska nationella institutet för astrofysik (INAF) vid astrofysiska observatoriet i Turin, är en i teamet bakom Solar Orbiters Metis-instrument. Metis är en koronagraf som blockerar ljuset från solens yta och tar bilder av koronan. Det är det perfekta instrumentet att använda för storskaliga mätningar och med detta instrument började Daniele leta efter tillfällen då Parker Solar Probe kunde vara med i undersökningen.

Den 1 juni 2022 var tillfället då de två rymdfarkosterna vara i nästan rätt omloppskonfiguration med varandra. I huvudsak skulle Solar Orbiter se på solen och Parker Solar Probe vara precis vid sidan om, nära, men precis utanför synfältet för Metis-instrumentet.

När Daniele såg problemet insåg han att allt som skulle krävas för att få Parker Solar Probe i sikte var lite korrigering av Solar Orbiters riktning: en 45 graders förändring och rikta farkosten något bort från solen.

Men när varje manöver av ett rymduppdrag är noggrant planerad i förväg, och rymdfarkoster själva är utformade för att peka endast i mycket specifika riktningar, särskilt när man hanterar solens enorma värme var det inte klart att rymdfarkostens operationsgrupp skulle godkänna en sådan avvikelse med tanke på solens hetta och farkostens skydd. Men när alla var klara över den potentiella vetenskapliga avkastningen blev beslutet ett tydligt "ja"."Möjligheten att använda både Solar Orbiter och Parker Solar Probe har verkligen öppnat en helt ny dimension i denna forskning", beskriver Gary Zank, vid  University of Alabama i Huntsville, USA och medförfattare till detstudien.

Genom att jämföra den nyligen uppmätta hastigheten med de teoretiska förutsägelser som har gjorts av solfysiker genom åren har Daniele nu visat att solfysiker nästan säkert hade rätt i sin förklaring av turbulens som ett sätt att överföra energi.

Det specifika sätt som turbulens gör detta är inte olikt vad som händer när man rör ut socker i en kopp kaffe. Genom att stimulera slumpmässiga rörelser av en vätska, antingen en gas eller en vätska överförs energi till allt mindre skalor vilket kulminerar i omvandlingen av energi till värme. När det gäller solkoronan magnetiseras också vätskan och då lagras magnetisk energi tillgängligt för att omvandlas till värme.

En sådan överföring av magnetisk och rörelseenergi från större till mindre skalor är själva kärnan i turbulens. Vid de minsta skalorna tillåter dessa fluktuationer att interagera med enskilda partiklar, mestadels protoner och värma upp dessa.

Mer arbete behövs dock innan man kan säga att solvärmeproblemet är löst men nu, tack vare Danieles arbete, har solfysiker sin första mätning av denna process.

Arbetet representerar ett viktigt steg framåt för att lösa koronans uppvärmningsproblem, skriver projektforskare Daniel Müller.

Bild vikipedia från solens yta registrerad av Hinode's Solar Optical Telescope den 12 januari 2007. Bilden visar plasmats trådliknande former som förbinder olika områden med olik magnetisk polaritet. Det japanska Hinodes-teleskopet kan påvisa dessa mycket dramatiska bilder av kromosfären, det tunna skikt av solatmosfären som finns mellan solens synliga yta, fotosfären och koronan.

Nu är Indiens rymdfarkost Aditya-L1 på väg mot solen.

 

Den 23 augusti landade den obemannade Chandrayaan-3 - "Mooncraft" på sanskrit på månytan vilket gör Indien till det fjärde landet efter USA, Ryssland och Kina som framgångsrikt landat på månen.

Nu har Indiens rymdorganisation skjutit upp ännu en farkost Aditya-L1, det första rymdbaserade indiska observatoriet som ska studera solen den 2 september för studier av solen. Så det händer en hel del inom denna organisation.   Aditya, som betyder "sol" på hindi, kommer att ha en halobana i en rymdregion cirka 1,5 miljoner kilometer från jorden, vilket ger farkosten en kontinuerlig skarp bild av solen.

Detta kommer att ge en bra möjlighet till att observera solaktiviteterna och dess effekt på rymdvädret i realtid, enligt ISRO (indiska rymdorganisationen).

Rymdfarkosten kommer att har med sig sju nyttolaster för att observera solens yttersta lager, fotosfären och kromosfären - bland annat genom att använda elektromagnetiska och partikelfältdetektorer.

Man hoppas förstå mer av dynamiken i solvinden.

Medan NASA och Europeiska rymdorganisationen (ESA) tidigare har skjutit upp  farkoster för att studera solen är denna den första från Indien.

Indien har ett relativt lågbudgetprogram för rymden men det har vuxit avsevärt i storlek och fart sedan de först skickade en sond för att kretsa runt månen 2008.

Experter säger att Indien kan hålla kostnaderna låga genom att kopiera och anpassa befintlig teknik och tack vare ett överflöd av högkvalificerade ingenjörer som tjänar en bråkdel av lönerna som sina utländska motsvarigheter.

Organisationen planerar även ett  uppdrag tillsammans med Japan för att skicka ytterligare en sond till månen år 2025 och ett omloppsuppdrag till Venus inom de närmaste två åren.

Bild vikipedia Aditya-L1 i lanseringskonfiguration,

En mängd små jetstrålar strålar ut från solen

 

Solvinden består av laddade partiklar som kallas plasma. Denna plasma flyr kontinuerligt från solen. Plasman sprider sig bort från solen och kolliderar med allt i sin väg. När solvinden kolliderar med jordens magnetfält ger det norrsken.

ESA/NASA Solar Orbiter har upptäckt en mängd små jetstrålar bestående av material som flyr från solens yttre atmosfär. Varje stråle varar mellan 20 och 100 sekunder och driver ut plasma från solen i en hastighet av cirka 100 km / s. Dessa strålar misstänks vara den eftersökta  källan till solvinden.

Forskare har vetat i årtionden att en betydande del av solvinden är förknippad med magnetiska strukturer på solen som kallas koronahål - regioner där solens magnetfält inte vänder tillbaka ner i solen utan istället sträcker sig magnetfältet långt ut i solsystemet.

Plasma kan flöda längs dessa "öppna" magnetfältlinjer, på sin väg ut i solsystemet vilket skapar solvinden. Men frågan är hur plasman uppstår?

Det traditionella antagandet är att då koronan är varm kommer den att expandera och en del av den kommer att fly längs fältlinjerna. Men de nya resultaten från en blick in i ett korona hål som var beläget vid solens sydpol och de enskilda strålarna som avslöjades då utmanar antagandet att solvinden endast produceras i ett stadigt kontinuerligt flöde. Energin i samband med varje enskild stråle är dock liten. I den övre änden av korona fenomen finns solfläckar, och i den nedre änden är de så kallade nano-flares. Det finns en miljard gånger mer energi i en flare än i en nanoflare 

De små jetstrålarna som upptäckts av Solar Orbiter är ännu mindre energirika än så de består av cirka tusen gånger mindre energi än en nanoflare och kanaliserar det mesta av den energin till utdrivningen av plasma.

De allestädes närvarande av dem som det antyds av de nya observationerna tyder dock på att de är en betydande del av materialet i solvinden. Och det kan finnas ännu mindre flares, mer frekventa händelser som ger ännu mer plasma sammantaget. Framtiden får visa om det stämmer.

För närvarande kretsar Solar Orbiter runt solen nära ekvatorn. 

Bild vikipedia Solens beräknade livscykel illustrerad som en tidslinje med solens olika faser.

Den starkaste superflare som någonsin upptäckts.

 

Forskare som undersökte stjärnanhopningar i stjärnbilden Orion fick  bevittna en av de mest gigantiska och kraftfulla stjärnstormar som någonsin setts. Ett superflare.

Superflare är utkast från en solfläck en enorm explosion av UV-strålning och röntgenstrålning. Den nu sedda hade ett utkast  10 gånger mer massiv än någon som någonsin bevittnats från vår sol, enligt ny forskning publicerad i The Astrophysical Journal.

Medan mekanismen bakom dessa utkast från stora solfläckar  sker inte är förstådd tyder den nya forskningen dock på att superflares uppstår på stjärnor som är mycket magnetiskt aktiva. Dessa solfläckar kan där få enorma utbrott av laddade partiklar som kan förstöra livet på planeter som kommer i deras väg, beskrev studiens författare det.

Solfläckar i sig är bara mörka i förhållande till solens övriga ljus, enligt University Corporation for Atmospheric Research (UCAR). Om en solfläck  ensamt skulla skina oberoende av solens övriga strålning skulle den i en mörk rymd ha en ljusstyrka som vår måne. Anledningen till att solstrålar verkar så mycket mörkare än resten av solens synliga yta (fotosfär) är att på dessa är det mycket svalare än på solen i övrigt. Gasen i en solfläck avger cirka 75 % mindre ljus än solen i övrigt, enligt NASA.

Astronomer uppskattar att solstrålar har en temperatur på ca 3500 grader Celsius - medan den omgivande fotosfären (solytan) flammar vid ungefär 5500 C, enligt National Weather Service (NWS).

Solstrålar bildas i regioner med starka magnetfält. Magnetfält  som är ungefär 2 500 gånger starkare än jordens och mycket starkare än någon annanstans på solen, enligt NWS. Detta ökar det magnetiska trycket som utövas på solfläckar vilket hämmar värmeflödet från solens inre till ytan och lämnar regionen svalare än omgivningen.

Den uppdämda magnetiska energin hos solfläckar kan ha några spektakulära - och farliga biverkningar. När magnetfältlinjerna runt solfläckarna blir för trassliga kan de bilda nya konfigurationer och släppa från sig plötsliga utbrott av magnetisk energi. Denna energi kan interagera med den omgivande plasman bestående av varm elektriskt laddad gas som utgör huvuddelen av solens innehåll och då skapa en explosion av energi det som vi kallar solflare.

Ju fler solfläckar det finns på solen vid en viss tidpunkt desto mer sannolikt är det att en solflare sker. Solfläckar är mer benägna att inträffa nära klimaxen av solens 11-åriga aktivitetscykel (känt som "solmaximum") då magnetisk aktivitet toppar. 

Värmen från en solflare kan i sin tur utlösa en annan typ av explosion som kallas en koronal massutkastning (CME) (bör inte missuppfattas som solflare som är farliga för människan CME är skadligt för elektronik) , där laddade solpartiklar spränger rakt ut ur solens atmosfär och rymden med höga hastigheter.

De flesta CME är ofarliga. Men om en CME råkar vara riktad mot jorden kan det få skadliga konsekvenser. När en CME passerar över jordens atmosfär kan den slå ut elnät, orsaka radioavbrott och skada satelliter; Livet på jorden förblir skyddat av vår planets magnetfält, men astronauter som arbetar i rymden kan drabbas av stora doser av strålning. 

Inlägget har som utgångspunkt en artikel i https://www.livescience.com  

Bild vikipedia på Orion- konstellationen där solstormen upptäcktes.

Solen blev till långt från den plats där den finns i dag

 

Solen bildades för 4,6 miljarder år sedan men inte på den plats där vi i dag ser den. Den kom till i ett gasmoln långt från oss tillsammans med många andra stjärnor. Stjärnor (solar) som sedan skingrades över tid.

Men vilket gasmoln och var det fanns vet vi inte säkert. Vi har några ledtrådar i form av meteoriter av vilka några fortfarande bär ledtrådar om gravitationsmiljön varifrån de bildades vid solsystemets födelse. Till exempel har isotoper av element som kalium inuti meteoriter visat var i en nebulosa de bildades och variationer mellan meteoriter kan användas för att bestämma nebulosans förhållanden långt innan uppkomsten av planeter.

Med data från meteoriter och med hjälp av datorsimuleringar undersökte ett internationellt team av astronomer solens troliga bildningsplatser och publicerade resultatet i Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. De föreslår utifrån resultatet att solen  hade många stjärnsyskon och att bildandet skedde i en gasrik nebulosa.

En misstänkt nebulosa är den närliggande nebulosan Barnard 68 en mörk klump (från oss sett. se bild ovan) av kall gas och damm med små korn av silikater (stenigt material) komplexa kolmolekyler som liknar sot och som finns några hundra ljusår bort. En kuslig, kolsvart spöklik massa som  blockerar allt ljus från stjärnorna bakom den likt ett ogenomskinligt hål på himlen. 

Barnard 68 har en diameter av ett halvt ljusår och finns 407 ljusår bort från oss. Men gasen där skulle idag knappast räcka för att bilda en enda stjärna av solens storlek i dag. Men här kanske fanns tillräckligt med gas för länge sedan innan denna använts vid solfödelser?

I andra änden av skalan har vi det molekylära molnkomplexet Orion B. En enorm plats med  aktiv stjärnbildning i dag  över tusen ljusår bort och är många hundra ljusår tvärsöver. Här finns material för att bilda minst 100000 nya stjärnor i storlek som solen. Orionnebulosan är synlig för blotta ögat och är platsen för hundratals stjärnors bildning ännu i vår tid. Det är en plats som kan ses som en enorm stjärnfabrik. Men vad säger att det fanns lika mycket gas för stjärnbildning här för 4,6 miljarder år sedan?

Stjärnor bildas i kosmiska moln så kallade nebulosor och bildas då det inre av molnen kollapsar och då startar en stjärnas bildning. Nebulosor finns i många former och storlekar från små mörka kulor till enorma gigantiska molekylmoln.

Men var bildades då solen och dess stjärnsyskon? Liksom solen låg de en gång inbäddade tillsammans och vandrade troligen ut på egen hand för eoner sedan och spreds över galaxen. Astronomer söker efter dem - stjärnorna med samma ålder och sammansättning som solen. Men ännu är inte någon funnen.

Orionnebulosan är misstänkt som vår sols bildningsplats då här sker mycket stjärnbildning än i dag. Men Barnard 68 nebulosan ser jag som lika trolig plats. Inget säger att inte här en gång fanns mycket material för stjärnbildning. En intressant fråga är även den varför stjärnor spreds över galaxen efter sin bildningsfas. Hur och varför och i vilka riktningar? Kan det inte tänkas att solen kom till i ett litet gasmoln som nu inte längre finns eller som gått upp i Orion B eller Barnard 68?

Bild vikipedia på nebulosan Barnard 68. Vilket inte är den mest misstänkta platsen där vår sol bildats men en vacker bild på nebulosan är det. Det svarta fältet är gasnebulosan som döljer bakom liggande stjärnor.

Vad grumlar och äventyrar prestandan hos små, tunna metallmembran som filtrerar solljus därute?

 

Forskare vid National Institute of Standards and Technology (NIST) och Laboratory for Atmospheric and Space Physics (LASP) har undersökt vad som grumlar och därmed äventyrar prestandan hos vissa små, tunna metallmembran som filtrerar solljus när det kommer in i detektorer som övervakar solens ultravioletta (UV) strålar på en satellit.

Dessa detektorer bör fungera klanderfritt då deras uppgift bland annat är att varna oss för förestående solstormar - utbrott av strålning från solens yta - som kan nå jorden och riskerar att  störa datakommunikation och GPS-avläsningar.

Förra året motbevisade teamet den hittills rådande teorin: att denna grumling berodde på en ansamling av kol på ytan av filtren från organiska källor (damm i rymden) som träffade satelliten.

NIST-forskare har nu gjort experiment och modellering i datorer för att förklara varför aluminiumfilter på vissa mot solen vända satelliter har fått grumlade detektorer över tid. Kanske man även skulle försöka förstå varför inte alla satelliters med aluminiumfilter fått det. Kan det vara skillnad på aluminium och aluminium vid tillverkningen ex. Alternativt att de satelliter som klarat sig inte haft oturen att att  träffas av dammoln?

I den nya NIST-modellen  som kan förklara fenomenet frigörs vattenånga från termiska filter nära instrumenten. Något om det sker kan vara förklaringen. Se denna medföljande fil där en film ingår som visar denna teori.

Arbetet med att lösa gåtan har förbättrats jämfört med tidigare där man inte  tog hänsyn till effekten av UV-strålning och därför förutspådde mycket mindre oxidtillväxt. För att lösa problemet föreslår nu NIST-teamet att framtida metall i aluminiummembran  består av ett lager kol för att stoppa rörelsen av aluminiumjoner och även utrustas med rör som blockerar inkommande vattenånga. Med detta har man stoppat båda troligheterna till grumling.

I en serie av tre nya artiklar, har  teamen från NIST och LASP beskrivit ett starkt argument för vad de tror är den verkliga boven: oxidation orsakad av vatten, som tillsammans med UV-ljus från solen producerar ett tjockt lager aluminiumoxid - mycket tjockare än man tidigare trott möjligt och som blockerar inkommande solstrålar.

Vi får hoppas de kan få ordning på filtren snart för att kunna hålla noggrann koll på vad som sänds ut från solen.

Bild vikipedia på solen med sina fläckar. Bilden är från 7 juni 1992.

Högenergipartiklar som sveper i solsystemet.

 

Ny forskning gjord vid Columbia University av astrofysiker Luca Comisso och Lorenzo Sironi visar hur och när högenergipartiklar kan bildas och ger ledtrådar till frågor som forskare sedan 1940-talet velat ha svar på.

Vid oförutsägbara tider bombarderar högenergipartiklar jorden och sonder utanför jordens atmosfär med sin strålning som så stark att  den kan äventyra astronauters liv och förstöra satelliters elektroniska utrustning. Dessa uppblossningar kan även utlösa duschar av strålning som är tillräckligt stark för att nå passagerare i flygplan som flyger över Nordpolen. Forskare har till nu inte lyckats lösa mysteriet hur och när dessa skurar   inträffar.

Nyligen har astrofysikerna Luca Comisso och Lorenzo Sironi vid Columbias Department of Astronomy and the Astrophysics Laboratory skrivit en artikel publicerad i The Astrophysical Journal Letters där de beskriver sin forskning med hjälp av superdatorer av hur högenergipartiklar kommer till i turbulenta miljöer som den i solens atmosfär. Denna nya forskning banar väg för mer exakta förutsägelser om när farliga utbrott av dessa partiklar kan inträffa.

"Denna nya forskning kommer att göra det möjligt för oss att bättre förutsäga ursprunget till dessa från solen energirika partiklar och förbättra prognosmodeller för när dessa utbrott riskerar att ske. Detta är ett viktigt mål att nå för NASA och andra rymdorganisationer och regeringar runt om i världen," säger Comisso.  Inom de närmaste åren, tillade han kan NASA: s Parker Solar Probe, rymdfarkosten som kommer som närmast solen av alla farkoster hittills  kanske validera studiens resultat genom att direkt observera den förutsagda distributionen av högenergipartiklar som antas genereras i solens yttre atmosfär. 

I artikeln, " Ion and Electron Acceleration in Fully Kinetic Plasma Turbulence ", visar Comisso och Sironi att magnetfält i solens yttre atmosfär kan accelerera joner och elektroner upp till hastigheter nära ljusets hastighet. Solens och andra stjärnors yttre atmosfär består av partiklar i plasmatillstånd, ett mycket turbulent tillstånd som skiljer sig från gas och fasta tillstånd. Forskare har länge trott att solens plasma genererar högenergipartiklar. Men partiklar i plasma rör sig så oregelbundet och oförutsägbart att de hittills inte fullt ut har kunnat förstås hur och när detta sker.

Med hjälp av dessa superdatorer vid Columbia, NASA och National Energy Research Scientific Computing Center skapade Comisso och Sironi datorsimuleringar som visar de exakta rörelserna av elektroner och joner i solens plasma som får denna effekt. Dessa simuleringar efterliknar de atmosfäriska förhållandena på solen och ger de mest omfattande data som hittills samlats in om hur och när högenergipartiklar bildas.

Forskningen ger svar på frågor som forskare ställt i minst 70 år. Det var 1949 fysikern Enrico Fermi undersökte magnetfält i yttre rymden som en potentiell källa till de högenergipartiklar (som han kallade kosmiska strålar) som observerades komma in i jordens atmosfär. Sedan dess har forskare misstänkt att solens plasma är en viktig källa till dessa partiklar men att bevisa det har varit svårt.

Comisso och Sironis forskning, som genomfördes med stöd från NASA och National Science Foundation får konsekvenser i förståelsen av playser bortom vårt eget solsystem. Den stora majoriteten av den observerbara materien i universum är i plasmatillstånd. Att förstå hur några av partiklarna som utgör plasma kan accelereras till högenerginivåer är ett viktigt forskningsområde eftersom energiska partiklar rutinmässigt observeras inte bara runt solen utan också i andra miljöer över hela universum, inklusive omgivningen av svarta hål och från neutronstjärnor.

Genom att förstå när risken för dessa utbrott sker kommer kan vi bättre förbereda oss och skydda astronauter och elektronik men även förstå när faran är liten för utsläpp. Det sparar ekonomiska resurser att veta när faran finns och faran för utsläpp är mindre eller ingen (min anm.).

Bild pxhere.com

Ursprunget till magnetiska switchbacks i solvinden löst

 

Då de tysk-amerikanska rymdfarkosterna Helios 1 och Helios 2 under 1970-talet flög nära solen registrerade båda sonderna plötsliga och oväntade omkastningar av solens magnetfält. Dessa omkastningar var alltid plötsliga och alltid tillfälliga och varade från några sekunder till ett antal timmar innan magnetfältet bytte tillbaka till sin ursprungliga riktning.

Dessa magnetiska omkastningar undersöktes men då på mycket större avstånd från solen av rymdfarkosten Ulysses i slutet av 1990-talet. Istället för en tredjedel av jordens omloppsradie från solen, där Helios-uppdragen befann sig som närmast till solen opererade Ulysses mestadels bortom jordens omloppsbana. 

Antalet av som det som snart skulle kallas magnetiska switchbacks upptäcktes dramatiskt fler i  antal då solen undersöktes av NASA: s Parker Solar Probe 2018. Detta indikerade att de plötsliga magnetfältförändringarna är fler nära solen än längre bort från denna och ledde till förslaget att de orsakades av S-formade störningar i magnetfältet. Detta förbryllande beteende gav fenomenet namnet switchbacks. Ett antal idéer föreslogs också om hur dessa skulle bildas. Magnetiska switchbacks innebär om vi haft samma fenomen på Jorden (min anm) att den magnetiska nordpolen bytta plats med den magnetiska sydpolen lite då och då.

Den 25 mars 2022 befann sig  Solar Orbiter inom planeten Merkurius omloppsbana - och dess Metis-instrument samlade in data. Meti -instrumenet blockerar skenet från solens yta och tog bilder av solens yttre atmosfär. Den så kallade koronan. Partiklarna i koronan är elektriskt laddade och följer solens magnetfältslinjer ut i rymden. De elektriskt laddade partiklarna kallas plasma. Runt 20:39 UT samma dag spelade Meti in en bild av solkoronan som visade en förvrängd S-formad kink (störning) i koronaplasmat. För Daniele Telloni vid National Institute for Astrophysics - Astrophysical Observatory of Torino, Italien, såg det misstänkt likt ut som en solbrytare. 

När han jämförde Meti-bilden, som hade tagits i synligt ljus, med en samtidigt tagen bild av Solar Orbiters Extreme Ultraviolet Imager (EUI) –instrument upptäckte han att magnetfältets byte ägde rum ovanför en aktiv region  av solen katalogiserad som AR 12972. Aktiva regioner är förknippade med solfläckar och magnetisk aktivitet. Ytterligare analys av Meti-data visade att plasmarörligheten ovan denna region var mycket långsam vilket kan förväntas i en aktiv region som ännu inte har släppt ut sin lagrade energi.

Daniele ansåg omedelbart att detta liknade den genererande mekanism för switchbacks som föreslagits av professor Gary Zank, University of Alabama i Huntsville, USA. En där Zank beskriver hur olika magnetiska regioner nära solens yta interagerar med varandra. Nära solen, och särskilt över aktiva regioner finns öppna och slutna magnetfältlinjer. De slutna linjerna är loopar av magnetism som böjer sig upp i solatmosfären för att sedan åter böja sig runt denna och försvinna tillbaks ner i solen igen. Öppna fältlinjer är omvända. De kommer från solen och ansluter till solsystemets interplanetära magnetfält. De är de så kallade magnetiska motorvägar längs vilken plasman kan flöda fritt och ger upphov till solvinden.

Daniele och Gary visade att switchbacks sker när det finns en interaktion mellan en region med öppna fältlinjer och en region med slutna fältlinjer. När fältlinjerna åter trängs samman kan de återansluta till mer stabila konfigurationer. Detta ger energi i form av en S-formad störning som far ut i rymden, vilken en förbipasserande rymdfarkost skulle registerna som en switchback.

" Det här är  den typ av resultat vi hoppades få med Solar Orbiter", säger Daniel Müller, ESA Project Scientist för Solar Orbiter. "För varje bana får vi mer data från vår svit av tillsammans tio instrument. Baserat på resultat som dessa kommer vi att finjustera de observationer som planeras för Solar Orbiters vid nästa solmöte för att förstå mer om hur solen ansluter till den bredare magnetiska miljön i solsystemet. Detta var Solar Orbiters allra första nära passage till solen, så vi förväntar oss att många fler spännande resultat kommer.

Solar Orbiters nästa nära passage av solen - återigen inom Merkurius omloppsbana sker på ett avstånd av 0,29 gånger avståndet mellan jorden och solen kommer att äga rum den 13 oktober.

Bild pxhere.com

Det diskuteras över vad solen egentligen består av.

 

Den beprövade metoden för att bestämma solens kemiska sammansättning med spektralanalys verkar stå i strid med en innovativ exaktare teknik för att kartlägga solens inre struktur. Det var situationen för astronomer som studerade solen nyligen tills nya beräkningar som nu har publicerats av Ekaterina Magg, Maria Bergemann och kollegor vid Max Planck-institutet för astronomi i Heidelberg,  löste  mysteriet.

Det var den indiska astrofysikern Meghnad Saha 1920 som var den som relaterade styrkan hos dessa "absorptionslinjer" till stjärntemperatur och kemisk sammansättning vilket utgör grunden för våra fysiska modeller av stjärnor (spektralanalys). Cecilia Payne-Gaposchkins insikt om att stjärnor som vår sol huvudsakligen består av väte och helium, med spårmängder av tyngre kemiska grundämnen bygger på det arbetet.

De underliggande beräkningarna som relaterar till spektrala undersökningar av stjärnplasmans kemiska sammansättning och fysik har varit av avgörande betydelse för astrofysiken sedan dess. De har varit grunden för ett sekellångt framsteg i vår förståelse av universums kemiska utveckling såväl som av den fysiska strukturen och utvecklingen av stjärnor och exoplaneter. Det var därför det kom som något av en chock när nya observationsdata blev tillgängliga och gav en inblick i vår sols inre som inte passade ihop med vad spektralanalys visat.

Den moderna standardmodellen för solutveckling kalibreras med hjälp av en berömd (i solfysikkretsar) uppsättning mätningar av solatmosfärens kemiska sammansättning. Men i ett antal viktiga detaljer motsäger en rekonstruktion av vår sols inre struktur baserad på  standardmodellen en annan uppsättning mätningar: helioseismiska data, det vill säga mätningar som spårar mycket exakt de små svängningarna av solen som helhet av hur solen rytmiskt expanderar och kontraherar i karakteristiska mönster över tidsskalor mellan sekunder till timmar.

Precis som seismiska vågor ger geologer viktig information om jordens inre likt ljudet av en klocka kodar information om dess form och materialegenskaper ger helioseismologi information om solens inre. 

Noggranna helioseismiska mätningar gav resultat omsolens inre struktur som stod i strid med solstandardmodellen. Enligt helioseismologin var den så kallade konvektiva regionen i vår sol områden där materia stiger och sjunker som vatten i en kokande kastrull betydligt mer än standardmodellen förutspått. Ljudvågornas hastighet nära botten av regionen avvek även de från standardmodellens förutsägelse liksom den totala mängden av helium i solen. Vissa mätningar av solneutriner - flyktiga elementära partiklar från solens kärna är däremot svåra att upptäcka.

Astronomer hade vad de kom att kalla en "solöverflödskris", på jakt efter en förklaring  av detta överflöd fanns några förslag från det ovanliga till det rent exotiska. Man ställde sig frågorna; Har solen kanske ackumulerat någon metallfattig gas under sitt bildande? Transporteras energi av de notoriskt icke-interagerande partiklarna av mörk materia?

Den nyligen publicerade studien av Ekaterina Magg och Maria Bergemann med kollegor har lyckats lösa den frågan genom att se över de modeller av spektraluppskattningar som finns om solens kemiska sammansättning. Tidiga studier av hur stjärnornas spektra hade förlitat sig på något som kallas lokal termisk jämvikt. De hade antagit att energin lokalt i varje region av en stjärnas atmosfär över tid når en slags jämvikt. Detta skulle göra det möjligt att tilldela varje sådan region en temperatur vilket ger en avsevärd förenkling av beräkningarna.

Redan på 1950-talet hade dock astronomer insett att denna bild var  förenklad. Sedan dess har fler och fler studier införlivat så kallade icke-LTE-beräkningar, vilket släpper antagandet om lokal jämvikt. Icke-LTE-beräkningarna innehåller en detaljerad beskrivning av hur energi utbyts i systemet innebärande hur atomer som blir upphetsade av fotoner eller kolliderar absorberas eller sprids. I stjärnatmosfärer, där densiteten är alldeles för låga för att systemet ska kunna nå termisk jämvikt lönar sig den typen av uppmärksamhet av detaljer. Där ger icke-LTE-beräkningar resultat som skiljer sig markant från deras lokala jämviktsmotsvarigheter.

Maria Bergemanns grupp vid Max Planck-institutet för astronomi är en av de världsledande när det gäller att tillämpa icke-LTE-beräkningar på stjärnatmosfärer. Som en del av arbetet med sin doktorsexamen bestämde sig Ekaterina Magg sig för att mer detaljerat beräkna interaktionen mellan strålningsmaterialet i solfotosfären. Fotosfären är det yttre skiktet där det mesta av solens ljus har sitt ursprung, och även där absorptionslinjerna är präglade på solspektrumet.

I denna studie spårade de alla kemiska element som är relevanta för de nuvarande modellerna av hur stjärnor utvecklats över tid och tillämpade flera oberoende metoder för att beskriva interaktionerna mellan solens atomer och dess strålningsfält för att vara säkra på att resultatet var konsekvent. För att beskriva de konvektiva regionerna i vår sol använde de befintliga simuleringar som tar hänsyn till både plasmans rörelse och strålningens fysik. konstaterade Magg.

De nya beräkningarna visade att förhållandet mellan överflödet av dessa avgörande kemiska element och styrkan hos motsvarande spektrallinjer skilde sig avsevärt från vad tidigare forskare hade sagt. Följaktligen är de kemiska överflöd som följer av det observerade solspektrumet något annorlunda än vad som anges i tidigare analyser. 

"Vi fann att enligt vår analys innehåller solen 26 % mer element tyngre än helium än tidigare studier visat", förklarar Magg. I astronomi kallas sådana element tyngre än helium "metaller". Endast i storleksordningen en tusendels procent av alla atomkärnor i solen är metaller. Det är ett  mycket litet antal som nu har förändrats till 26 % högre av sitt tidigare värde. Magg tillägger: "Värdet för syreöverflödet var nästan 15 % högre än i tidigare studier." De nya värdena är dock i god överensstämmelse med den kemiska sammansättningen i primitiva meteoriter ("CI-kondriter") som tros representera den kemiska sammansättningen av det mycket tidiga solsystemet.

När dessa nya värden används som indata för nuvarande modeller av solstruktur och evolution, försvinner den förbryllande skillnaden mellan resultaten av dessa modeller och helioseismiska mätningar vilket visas av Maggs och Bergemanns och dennes kollegors djupgående analys av hur spektrallinjer produceras.

Maria Bergemann säger: "De nya solmodellerna baserade på vår nya kemiska sammansättning är mer realistiska än någonsin tidigare: de producerar en modell av solen som överensstämmer med all information vi har om solens nuvarande struktur - ljudvågor, neutriner, ljusstyrka och solens radie - utan behov av icke-standardiserad, exotisk fysik i solens inre."

Som en extra bonus är de nya modellerna lätta att applicera även på andra stjärnor än solen.

Bild Solen som den såg ut 2013 i synligt ljus och solfilter med solfläckar och randfördunkling. Bild vikipedia.

Solen var orolig den 10 maj.

 

Den 10 maj 2022 klockan 9:55 a.m. EDT avgav solen en stark solflare (beteckningen solflare  ges till de starkaste solutbrotten).  Det var NASAs Solar Dynamics Observatory observatoriet som alltid är riktat mot solen som fångade en bild av händelsen.

Från solflares sker kraftfulla utbrott av energi. Flares och (solutbrott) kan påverka radiokommunikation, elnät, navigationssignaler och utgöra risker för rymdfarkoster och astronauter då elektronik kan slås ut.

Denna flare klassificeras som en X-klass flare. X-klass betecknar de mest intensiva flares medan numret ger mer information om dess styrka.

För att se hur sådant rymdväder kan påverka jorden rekommenderas besök vid NOAA: s Space Weather Prediction Center som nås med denna länk  

Denna plats är den amerikanska regeringens officiella källa för rymdväderprognoser där NASA fungerar som en forskningsarm för landets rymdväderinsats. NASA observerar solen och vår rymdmiljö ständigt med en flotta satelliter som studerar allt från solens aktivitet till solens atmosfär och  partiklarna och magnetfälten som omger jorden.

Bild vikipedia på solutbrott.

Svårförklarad vågrörelse på solen

 

Forskare vid NYU Abu Dhabis (NYUAD) Center for Space Science har upptäckt ett nytt slag av vågor på solen  Vågor på solens yta som färdas mycket snabbare än vad som upptäckts tidigare eller enligt nuvarande  teorier kan  existera.

I studien "Discovery of high-frequency-retrograde vorticity waves in the sun", publicerad i tidskriften Nature Astronomy beskriver forskarna under ledninga av Research Associate Chris S. Hanson följande; Här beskrivs hur de analyserade 25 års data från rymd- och markteleskop och då upptäckte dessa vågor. De högfrekventa så kallade HFR vågorna vilka rör sig i motsatt riktning mot solens rotation och visas som ett mönster av virvlar (virvlande rörelser) på solens yta i en hastighet tre gånger snabbare än den hastighet som antagits kunna ske där.

Solens och stjärnornas inre kan inte avbildas t.ex. optisk eller med röntgenteleskop därför förlitar sig forskarna på att tolka solens händelser på ytan i en mängd vågsignaturer som kallas HFR-vågor.

HFR-vågor är komplexa interaktioner mellan andra välkända vågor som magnetism, gravitation en konvektion som tillsammans (det är sammanslaget av dessa som blir en HFR-våg). "Om HFR-vågorna kunde hänföras till någon  enstaka av dessa tre processer skulle fyndet ha svarat på några öppna frågor vi fortfarande har om solen", säger Hanson. "Men dessa HFR-vågor verkar inte vara ett resultat av enstaka processer ( utan verkar som dessa tillsammans bildar ett annat slag av våg)  och det är spännande eftersom det leder till en helt ny uppsättning frågor."

Forskningen genomfördes inom NYUAD:s Center forSpace Science i samarbete med Tata Institute of Fundamental Research (TIFR) och New York Universit och med hjälp av NYUAD och TIFR:s beräkningsresurser. Genom att studera solens inre dynamik kan forskare bättre uppskatta solens potentiella inverkan på jorden och andra planeter i vårt solsystem.

"Själva existensen av HFR-vågor och dess ursprung är ett mysterium som kan anspela på ett spännande fysiskt skeende", säger Shravan Hanasoge, en av skaparna till artikeln. "Det har potential att ge insikt om solens ännu okända inre."

Vi ska nog se HFR – vågor (HFR innebär en teori av våg av form-, rörelse- och konvektion) som en sammanslagning av magnetism, gravitation och konvektion som ger en gemensam rörelse av okänt slag anser jag (min anm.).

Bild vikipedia av solens yta registrerad av Hinode's Solar Optical Telescope 12 januari 2007. Bilden visar plasmats trådliknande former som förbinder olika områden med olika magnetisk polaritet. Hinodes-teleskopet kan påvisa dessa mycket dramatiska bilder av kromosfären, ett tunt skikt av solatmosfären som ligger mellan solens synliga yta, fotosfären och koronan.

Även solen hade sina ringar innan planeter började bildas.

 

Innan vårt solsystem hade planeter fanns ringar runt den ensamma solen (stjärnan) av damm och gas liknande vad man kan se runt Saturnus. Ur detta bildades  efterhand enligt en ny studie planeterna.

"I solsystemets början hände något som förhindrade att jorden blev en mycket större typ av planet som kallas en superjord ", säger Rice Universitys astrofysiker Andre Izidoro och syftar på de massiva steniga planeter som upptäckts runt minst 30% av solliknande stjärnor i vår galax. Man bör lägga till att även Venus, Mars och Merkurius hör till denna grupp planeter som inte blev superjordar (min anm.). 

Izidoro med kollegor använde en superdator för att simulera solsystemets formationshistoria hundratals gånger i skilda modelleringar. Den troligaste modellen beskrivs i en studie publicerad online i Nature Astronomy. Man antar helt riktigt enligt mig att dessa ringar som vi ser runt många avlägsna, unga stjärnor är grundmaterialet i planetbildning likt gasmoln är grundstoftet för stjärnbildning.

Det var astronomer, astrofysiker och planetforskare vid Rice, University of Bordeaux, Southwest Research Institute i Boulder, Colorado och Max Planck Institute för Astronomy i Heidelberg, Tyskland som forskar om de nyaste rönen om bildandet av nya solsystem som gjorde denna undersökning.

 

Deras modell förutsätter att tre band av högt tryck uppstod i den unga solens omgivande skiva av gas och damm. Sådana "tryckstötar" har observerats i stjärnskivor runt avlägsna stjärnor och i studien förklaras hur tryckstötar och ringar av detta slag kan vara upphovet till  solsystems arkitektur, säger huvudförfattaren Izidoro, Rice.

"Om superjordar är vanliga, varför har vi inte en i vårt solsystem?" frågade sig Izidoro. "Vi föreslår att tryckstötar producerade frånkopplade reservoarer av ringens material i det inre och yttre solsystemet och att detta  reglerade naturligt hur mycket material som fanns tillgängligt för att konstruera planeter i det inre av solsystemet."

Jag tror detta är förklaringen till att det inte fanns så mycket material runt solen att superjordar kunden bildas (min anm.).  Men varför det material som fanns istället bildade kärnor som sedn blev de inre planeterna istället för att bilda en större kärna som kunde blivit en superjord istället är för mig en lite gåta som inte förklaras. Vi har  även ett antal  dvärgplaneter gasplaneter och asteroider längre ut i vårt solsystem. Man kan till viss del fråga sig om ex Saturnus ringar kunnat vara materia till mindre planeter om Saturnus själv varit betydligt varmare än den är? Mer om ämnet kan läsas om man följer länken här som utgångstexten kommer från i detta inlägg.

Bild vikimedia en schematisk bild av solen.

 

För första gången har en rymdfarkost besökt solens corona

 

Parker Solar Probe har passerat en gräns och farit in i solens atmosfär (corona) och där samlat in data som nu ska hjälpa forskare att bättre förstå stjärnors fysik. Den efterlängtade milstolpen, nåddes i april 2021 men tillkännagavs först den 14 december. Det är en stor prestation gjord av rymdfarkosten Parker Solar Probe som nu har en bana närmare solen än någon annan farkost tidigare haft.

"Vi har äntligen anlänt", säger Nicola Fox, chef för NASA:s heliofysikavdelning vid byråns huvudkontor i Washington DC i ett uttalande. "Mänskligheten har rört vid solen."

 Se länken här där en film från NASA visar hela projektets idé och nuvarande resultat. https://www.youtube.com/watch?v=LkaLfbuB_6E

 

 - Det här är en enorm milstolpe, säger Craig DeForest solfysiker vid Southwest Research Institute i Boulder, Colorado.  Att flyga in i solkoronan representerar "en av de sista stora okända platserna i vårt närområde", säger han.

 

Vissa forskare hade spekulerat om att gränsen där farkosten var skulle vara ganska "luddig" – men istället visade det sig att den är skarp men skrynkelformad. Rymdfarkostens bana tog den in i koronan under nästan fem timmar och för att sedan backa ut; och den har troligen under en kort stund ha farit genom koronan ytterligare två gånger. Inuti koronan sjönk solvindhastigheten och plasmatätheten vilket tyder på att gränsen verkligen hade korsats.

"Vi lär oss nya saker som vi inte hade tillgång till tidigare", säger Raouafi projektets ledarforskare vid Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory i Laurel, Maryland.

Resultatet av färden kommer troligen att ta år att analysera  då datainsamlingen är stor och analysförfarande är tidsödande (min anm.).

Bild från vikipedia på en total solförmörkelse där coronan syns tydligt.

Solen är enligt nya rön anledningen till merparten av vattnet på Jorden.

 

Vid  University of Glasgow har ett internationellt forskarlag inklusive  forskare från  Curtin's Space Science and Technology Centre (SSTC) i Indien funnit att solvinden som består av laddade partiklar till stor del  av vätejoner är källan till merparten av vattnet på jorden och inte som tidigare antagits dammkorn från asteroider som kraschade ner på jorden under solsystemets barndom.

SSTC-chefen John Curtin Distinguished och Professor Phil Bland påtalar även att jorden blev mycket mer vattenrik jämfört med andra steniga planeter i solsystemet.

På Jorden finns hav som täcker mer än 70 procent av dess yta, och forskare har länge förbryllats över vad som är källan till allt vatten.

" En accepterad teori är att vatten transporterades till jorden i slutfasen av dess bildande genom asteroidnedslag men tidigare tester av det isotopiska "fingeravtrycket" av  asteroider fann att de i genomsnitt inte matchade med möjligheten till allt vattnet som finns på jorden vilket innebär att det fanns minst en annan källa," säger professor Bland . " Vår forskning tyder på att solvinden skapar vatten på ytan av små dammkorn och detta isotopiskt lätta vatten gav sannolikt merparten till jordens vatten.

"Denna nya solvindsteori bygger på noggrann atom-för-atom-analys av minidamm fragment från  Itokawa en asteroid om har en kurs nära solen. Prover därifrån samlades in av den japanska rymdsonden Hayabusa som återvände till jorden 2010.

"Vårt atomsondtomografisystem på Curtin University gjorde det då möjligt för oss att ta en otroligt detaljerad titt inuti de första 50 nanometerna eller så av ytan av Itokawa-dammkorn vilka innehöll tillräckligt med vatten som om det skalades upp till cirka 20 liter för varje kubikmeter berg."

Curtin-doktoranden Dr Luke Daly, numera vid University of Glasgow säger att forskningen inte bara ger forskare en anmärkningsvärd inblick i källan till jordens vatten utan också kan hjälpa framtida rymduppdrag.

"Hur astronauter skulle få tillräckligt med vatten, utan att bära med sig stora mängder förnödenheter är ett av hindren för framtida rymdutforskning", säger Dr Daly.

" Vår forskning visar att samma rymdväderprocess som skapade vatten på Itokawa troligen inträffade på andra  planeter vilket innebär att astronauter kan bearbeta färsk vattenförsörjning direkt från dammet på en planets yta till exempel månen."

Stämmer resultaten kan detta mycket väl vara sanningen om Jordens vatten (min anm.) Jag kan se troligheten i detta. Men det borde förklarats varför dessa atomer blev vatten på Jorden och inte som på andra planeter fortfarande  inneslutit i damm.

Bild vikipedia.