Die Entdeckung der langsamen Wellen auf der Sonne könnte das Geheimnis des Magnetfeldes enthüllen
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Zum ersten Mal haben Wissenschaftler riesige Wellen eines sich langsam bewegenden Plasmas auf der Oberfläche von . beobachtet Die Sonne es könnte helfen, das Geheimnis hinter dem Magnetfeld des Sterns zu erklären.
Betrachtet man die Daten von zehn Jahren von NASA Solar Dynamics Observatorium (SDO) entdeckten Forscher des Max-Planck-Instituts für Sonnensystemforschung (MPS) und der Universität Göttingen, beide in Deutschland, Wirbel von Plasma, die sich mit einer langsamen Geschwindigkeit von nur 5 km/h durch die Sonnenoberfläche ausbreiten. , ungefähr so schnell wie ein Mensch geht.
In einer neuen Studie verwendeten Wissenschaftler Computermodelle, um diese Wellen nachzubilden und ihren Ursprung besser zu verstehen. Sie fanden heraus, dass ihre Bewegung wahrscheinlich darauf zurückzuführen ist, dass sich verschiedene Bereiche der Sonne mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten drehen, ein Phänomen, das als . bekannt ist Differenzielle Rotation der Sonne. Während sich beispielsweise die Polarregionen alle 34,4 Tage drehen, dreht sich der Äquator der Sonne in 25 Tagen um die Achsen.
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Die kürzlich beobachteten Wellen bedecken einen Großteil der Sternoberfläche und sind viel größer als die die größten bisher bekannten Sonnenplasmawellen 2013 beschrieben.
Das Team hofft, dass sie durch die Modellierung des Aussehens dieser Wellen unter der Sonnenoberfläche ihr Verständnis einiger der Prozesse vertiefen können, die das Verhalten unseres Wirtssterns bestimmen.
Einer dieser Prozesse ist der Sonnendynamo, die Bewegung von Plasma innerhalb der Sonne, die ihr Magnetfeld erzeugt. Das Magnetfeld der Sonne wiederum treibt der Sonnenzyklus, die periodische Ebbe und Flut der Sternaktivität, die sich in der Anzahl der Sonnenflecken und Sonneneruptionen.
„Die Modelle ermöglichen es uns, ins Innere der Sonne zu schauen und die vollständige dreidimensionale Struktur der Schwingungen zu bestimmen“, sagt Yuto Bekki, Doktorand am MPS und Mitautor des Artikels, der die Ergebnisse beschreibt. in einem Bericht.
Das Team beobachtete mehrere Arten von Wellen unterschiedlicher Größe, die mit unterschiedlichen Frequenzen oszillierten. Während einige Wellen um die Pole maximale Geschwindigkeiten zeigten, waren andere in mittleren Breiten oder um den Äquator am schnellsten.
„Alle diese neuen Schwingungen, die wir auf der Sonne beobachten, werden stark von der unterschiedlichen Rotation der Sonne beeinflusst“, sagte Damien Fournier, Heliophysiker und Mitautor von MPS, in der Pressemitteilung.
„Die Schwingungen sind auch empfindlich auf die Eigenschaften des Sonneninneren: insbesondere auf die Kraft der turbulenten Bewegungen und die damit verbundene Viskosität des Sonnenmediums sowie auf die Kraft der Sonne. Konvektion fahrenKollege und Co-Autor Robert Cameron hinzugefügt.
Konvektionsverhalten ist das Aufsteigen heißer Materie aus dem Inneren der Sonne an ihre Oberfläche. Von SDO beobachtete und in den Modellen reproduzierte Wellen könnten bis in eine Tiefe von bis zu 200.000 km aufsteigen, dem Rand der sogenannten „Konvektionszone“ der Sonne.
Wissenschaftler kennen seit den 1960er Jahren kurze Wellen (ca. 5 Minuten) auf der Sonnenoberfläche und haben diese erfolgreich genutzt, um viele Prozesse im Inneren des Sterns kennenzulernen, genauso wie Geologen die seismischen Wellen untersuchen, die sich durch die Erdkruste ausbreiten Erfahren Sie mehr darüber, was im Inneren des Planeten passiert. Tatsächlich ist es diesen Wellen zu verdanken, dass Forscher in der Vergangenheit rekonstruieren konnten, wie die Rotation der Sonnenmaterie von Tiefe und Breite abhängt. In den letzten 40 Jahren haben einige Forscher sogar spekuliert, dass es Wellen von längerer Dauer geben muss.
„Die Entdeckung einer neuen Art von Sonnenschwingung ist sehr spannend, weil sie uns erlaubt, auf Eigenschaften wie die Stärke der Konvektionsleitung zu schließen, die letztendlich den Sonnendynamo steuert“, sagt Laurent Gizon, Hauptautor des neuen Artikels. Erklärung.
Das Team konnte die Ergebnisse von SDO in Daten der Global Oscillation Network Group (GONG) bestätigen, einem Netzwerk von sechs Sonnenobservatorien in den USA, Australien, Indien, Spanien und Chile.
Die Studium wurde am Dienstag, 20. Juli, in der Zeitschrift Astronomy & Astrophysics veröffentlicht.
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