Cithfholcadáin gréine. Réitíonn ‘báisteach’ gan choinne ar an nGrian dhá ghrian-rúndiamhair.

Is í an cheist maidir le cén fáth go bhfuil corónach na Gréine níos teo ná a dromchla ná ceann a chuir mearbhall ar eolaithe le 7 mbliana anuas. B’fhéidir gur freagraíodh é seo anois trí fhionnachtain scanrúil ‘báisteach’ ar an nGrian.

Rinne alt Mason anailís ar thrí bhreathnóireacht ar Raining Null-Point Topologies, nó RNTPanna, struchtúr maighnéadach nach raibh dearmad air roimhe seo a thaispeántar anseo in dhá thonnfhad de sholas ultraivialait mhór. Tugann an bháisteach chorónach a breathnaíodh sna lúbanna maighnéadacha measartha beaga seo le tuiscint go bhféadtar an corónach a théamh i réigiún i bhfad níos srianta ná mar a bhíothas ag súil leis roimhe seo (NASA)

Ar feadh cúig mhí i lár 2017, rinne Emily Mason an rud céanna gach lá. Ag teacht chuig a hoifig ag Ionad Eitilte Spáis Goddard de chuid NASA i Greenbelt, Maryland, shuigh sí ag a deasc, d’oscail sí a ríomhaire, agus bhreathnaigh sí ar íomhánna den Ghrian - an lá ar fad, gach lá. “Is dócha gur bhreathnaigh mé ar luach sonraí trí nó cúig bliana,” a mheas Mason. Ansin, i mí Dheireadh Fómhair 2017, stad sí. Thuig sí go raibh sí ag féachaint ar an rud mícheart ar fad.

Bhí Mason, mac léinn iarchéime in Ollscoil Chaitliceach Mheiriceá i Washington, DC, ag cuardach báistí corónach: cruinneoga ollmhóra plasma, nó gás leictrithe, a shileann ó atmaisféar seachtrach na Gréine ar ais go dtí a dromchla.

Bhí súil aici é a fháil i sreabháin clogad, na lúb maighnéadacha milliún míle ar airde - ainmnithe mar gheall ar a gcosúlacht le clogad pointeáilte ridire - atá le feiceáil ag gobadh amach ón nGrian le linn gréine gréine. Thuar insamhaltaí ríomhaireachta go bhféadfaí an bháisteach chorónach a fháil ann. Chuir breathnóireachtaí na gaoithe gréine, an gás ag éalú ón nGrian agus amach sa spás, go bhféadfadh an bháisteach a bheith ag tarlú. Agus dá bhféadfadh sí é a fháil, bheadh ​​impleachtaí móra ag an bhfisic bhunúsach báistí don rúndiamhair 70 bliain d’aois maidir leis an bhfáth go bhfuil atmaisféar seachtrach na Gréine, ar a dtugtar an corónach, i bhfad níos teo ná a dromchla.

Ach tar éis beagnach leathbhliain de chuardach, ní raibh Mason in ann é a fháil. Deir sí: “Bhí sé an-mhór rud a lorg nár tharla sa deireadh.”

Ba í an fhadhb, áfach, ná an rud a bhí á lorg aici, ach cá háit. I bpáipéar a foilsíodh inniu sna Astrophysical Journal Letters, déanann Mason agus a coauthors cur síos ar na chéad bhreathnuithe ar bháisteach corónach i lúb maighnéadach ar chineál níos lú, nach raibh dearmad air roimhe seo. Tar éis cuardach fada foirceannadh sa treo mícheart, cruthaíonn na torthaí nasc nua idir téamh aimhrialta an choróin agus foinse na gaoithe gréine mall - dhá cheann de na rúndiamhair is mó atá os comhair eolaíocht na gréine inniu.

Conas a Bháisteach ar an nGrian

Is cosúil nach bhfuil mórán cosúlachtaí fisiciúla leis an Domhan, a breathnaíodh trí na teileascóip ardtaifigh atá suite ar spásárthaí SDO NASA, an Ghrian - liathróid te plasma, ag cur thar maoil le línte réimse maighnéadacha a rianaíonn lúba ollmhóra. Ach soláthraíonn ár bplainéad baile cúpla treoir úsáideach maidir le suaitheadh ​​suaithinseach na Gréine a pharsáil: ina measc, báisteach.

Ar an Domhan, níl sa bháisteach ach cuid amháin den timthriall uisce is mó, tug-of-war gan deireadh idir teas a bhrú agus domhantarraingt a tharraingt. Tosaíonn sé nuair a théitear an ghrian le huisce leachtach, comhthiomsaithe ar dhromchla an phláinéid in aigéin, lochanna nó sruthanna. Bíonn cuid de ag galú agus ag ardú san atmaisféar, áit a bhfuaraíonn sé agus a chomhdhlúthaíonn sé i scamaill. Faoi dheireadh, éiríonn na scamaill sin trom go leor go dtarraingíonn tarraingt an domhantarraingthe dhochoiscthe ag baint leis agus go dtiteann an t-uisce ar ais go dtí an Domhan mar bháisteach sula dtosaíonn an próiseas as an nua.

Ar an nGrian, a dúirt Mason, oibríonn báisteach corónach ar an gcaoi chéanna, “ach in ionad uisce 60 céim tá tú ag déileáil le plasma milliún céim.” Ní chomhthiomsaíonn plasma, gás atá luchtaithe le leictreachas, cosúil le huisce ach ina ionad sin rianaíonn sé na lúb maighnéadacha a thagann amach as dromchla na Gréine cosúil le sorcóir-rothaí ar rianta. Ag pointí coise an lúb, áit a gceanglaíonn sé le dromchla na Gréine, tá an plasma róthéite ó chúpla míle go dtí os cionn 1.8 milliún céim Fahrenheit. Ansin leathnaíonn sé suas an lúb agus bailíonn sé ag a bhuaic, i bhfad ón bhfoinse teasa. De réir mar a fhuaraíonn an plasma, comhdhlúthaíonn sé agus tarraingíonn domhantarraingt síos cosa an lúb é mar bháisteach corónach.

Chuardaigh Mason báisteach corónach i sreabháin clogad cosúil leis an gceann atá le feiceáil ar thaobh na láimhe clé den íomhá seo, a tógadh le linn eclipse 1994 mar a breathnaíodh air ó Mheiriceá Theas. Tá pseudostreamer níos lú le feiceáil ar an ngéag thiar (taobh deas na híomhá). Agus iad ainmnithe as a gcosúlacht le clogad pointeáilte ridire, síneann sreabháin clogad i bhfad isteach i gcoróin laga na gréine agus is furasta iad a fheiceáil nuair a bhíonn an solas ó dhromchla geal na gréine folaithe. (© 1994 Réadlann Úpice agus Vojtech Rušin, © 2007 Miloslav Druckmüller)

Bhí Mason ag lorg báisteach corónach i sreabháin clogad, ach bhí níos mó le déanamh ag a spreagadh chun féachaint air leis an timthriall teasa agus fuaraithe bunúsach seo ná an bháisteach féin. Ó lár na 1990idí ar a laghad, tá a fhios ag eolaithe gur foinse amháin den ghaoth gréine mall iad sruthanna clogad, sruth gáis atá réasúnta mall, dlúth a éalaíonn ón nGrian ar leithligh óna macasamhail atá ag gluaiseacht go tapa. Ach léirigh tomhais den ghás gaoithe gréine mall go raibh sé téite go pointe áirithe sular fuaraigh sé agus gur éalaigh sé ón nGrian. Píosa amháin den bhfreagra a bheadh ​​sa phróiseas timthriallach téimh agus fuaraithe taobh thiar de bháisteach corónach, dá mbeadh sé ag tarlú taobh istigh de na sreabháin clogad.

Ceanglaíonn an chúis eile leis an bhfadhb teasa corónach - an rúndiamhair maidir le conas agus cén fáth go bhfuil atmaisféar seachtrach na Gréine 300 uair níos teo ná a dromchla. Go hiontach, léirigh insamhaltaí nach bhfoirmíonn báisteach corónach ach nuair a chuirtear teas i mbun an lúb. “Má tá báisteach chorónach ag lúb air, ciallaíonn sé sin gurb é an 10% is ísle de, nó níos lú, an áit a bhfuil téamh corónach ag tarlú,” a dúirt Mason. Soláthraíonn lúb báistí slat tomhais, pointe scoite chun a fháil amach cá téitear an corónach. Ag tosú ar a gcuardach sna lúbanna is mó a d’fhéadfaidís a fháil - streamers clogad ollmhór - bhí an chuma orthu mar sprioc measartha agus ceann a mhéadódh a seans go n-éireodh leo.

Bhí na sonraí is fearr aici don phost: Íomhánna a thóg Réadlann Solar Dynamics NASA, nó SDO, spásárthach a rinne grianghraf den Ghrian gach dhá shoicind déag ó seoladh í in 2010. Ach beagnach leathbhliain isteach sa chuardach, ní raibh Mason fós chonacthas braon amháin báistí i sreabhán clogad. Thug sí faoi deara, áfach, slew de struchtúir mhaighnéadacha bídeacha, cinn nach raibh cur amach aici orthu. Deir Mason: “Bhí siad thar a bheith geal agus choinnigh siad ag tarraingt mo shúl.

“Nuair a thug mé sracfhéachaint orthu sa deireadh, cinnte go leor, bhí na mílte uair an chloig báistí acu ag an am."

Ar dtús, bhí Mason chomh dírithe ar a rompu streamer clogad nach ndearna sí aon rud de na breathnuithe. Tugann Nicholeen Viall, eolaí gréine ag Goddard, agus comhúdar an staidéir, faoi deara: “Tháinig sí chuig cruinniú grúpa agus dúirt sí,‘ Ní bhfuair mé riamh é - feicim é an t-am ar fad sna struchtúir eile seo, ach níl siad streamers clogad. '

“Agus dúirt mé,‘ Fan… coinnigh ort. Cá bhfeiceann tú é? Ní dóigh liom go bhfaca duine ar bith é sin riamh! '”

Slat Tomhais le haghaidh Teasa

Bhí na struchtúir seo difriúil ó shrutháin clogad ar go leor bealaí. Ach an rud is suntasaí mar gheall orthu ná a méid.

Uaireanta tugtar faoi deara báisteach corónach, mar a thaispeántar sa scannán seo ó SDO NASA in 2012, tar éis brúchtadh gréine, nuair a ghearrann an teas dian a bhaineann le flare gréine go tobann tar éis an bhrúchtadh agus fuaraíonn an plasma atá fágtha agus titeann sé ar ais go dromchla na gréine. Bhí Mason ag cuardach báisteach corónach nach raibh baint aige le brúchtaí, ach ina ionad sin ba chúis le próiseas timthriallach téimh agus fuaraithe cosúil leis an timthriall uisce ar an Domhan. (Réadlann Gréine Dinimiciúla / Stiúideo Amharcléirithe Eolaíochta NASA / Tom Bridgman, Príomh-Bheochantóir)

Deir Spiro Antiochos, atá ina fhisiceoir gréine ag Goddard agus ina chomhúdar eile ar an bpáipéar: “Bhí na lúbanna seo i bhfad níos lú ná mar a bhí á lorg againn.

“Mar sin a insíonn duit go bhfuil téamh an choróin i bhfad níos áitiúla ná mar a bhíomar ag smaoineamh."

Deir Mason: “Cé nach ndeirtear sna torthaí go díreach conas a théitear an corónach, déanann siad an t-urlár a bhrú síos ina bhféadfadh téamh corónach tarlú."

Fuair ​​sí lúbanna báistí a bhí 30,000 míle ar airde, ach dhá% ​​ar airde cuid de na sreabháin clogad a bhí á lorg aici ar dtús. Agus téann an bháisteach i dtoll a chéile sa réigiún inar féidir an príomh-théamh corónach a bheith ag tarlú.

Leanann Mason: “Níl a fhios againn go díreach fós cad atá ag téamh an choróin, ach tá a fhios againn go gcaithfidh sé tarlú sa chiseal seo."

Foinse Nua don ghaoth mhaol gréine

Ach níor ghéill cuid amháin de na breathnuithe le teoiricí roimhe seo.

De réir na tuisceana atá ann faoi láthair, ní fhoirmíonn báisteach corónach ach ar lúb dúnta, áit ar féidir leis an plasma bailiú agus fuarú gan aon bhealach éalaithe. Ach, sna sonraí a scrúdaigh Mason, fuair sí cásanna ina raibh báisteach ag teacht ar línte páirce maighnéadacha oscailte. Ancaire don Ghrian ag foirceann amháin, cuireadh ceann eile na línte páirce oscailte seo amach sa spás, agus d’fhéadfadh plasma ansin éalú isteach sa ghaoth gréine.

In iarracht an aimhrialtacht a mhíniú, d’fhorbair Mason agus an fhoireann míniú malartach - ceann a cheangail báisteach ar na struchtúir mhaighnéadacha bídeacha seo le bunús na gaoithe gréine mall.

Sa mhíniú nua, tosaíonn an plasma báistí a thuras ar lúb dúnta, ach athraíonn sé - trí phróiseas ar a dtugtar athnascadh maighnéadach - go ceann oscailte. Is é an feiniméan ceann a tharlaíonn go minic ar an nGrian agus a bhaineann go coitianta le stoirmeacha gréine agus spotaí gréine.

Nuair a chromann lúb dúnta isteach i líne páirce oscailte agus déanann an córas athfhilleadh air féin. Mar sin aimsíonn an plasma róthéite ar an lúb dúnta é ar líne páirce oscailte, cosúil le traein a bhfuil rianta athraithe aige. Déanfaidh cuid den phlasma sin leathnú, fuarú go tapa, agus titfidh sé ar ais go dtí an Ghrian mar bháisteach corónach. Ach éalóidh codanna eile di - ag foirmiú, tá amhras orthu, cuid amháin den ghaoth gréine mhall.

Tá Mason ag obair faoi láthair ar insamhalta ríomhaire den mhíniú nua, ach tá súil aici freisin go bhféadfadh fianaise breathnóireachta atá le teacht é a dhearbhú.

Anois go bhfuil Parker Solar Probe, a seoladh in 2018, ag taisteal níos gaire don Ghrian ná aon spásárthach a bhí roimhe, féadfaidh sé eitilt trí phléascanna de ghaoth gréine mall is féidir a rianú ar ais go dtí an Ghrian - b’fhéidir, chuig ceann d’imeachtaí báistí corónacha Mason. Tar éis báisteach chorónach a bhreathnú ar líne páirce oscailte, is iondúil go gcaillfí an plasma atá ag dul as oifig, ag éalú go dtí an ghaoth gréine. Ach a thuilleadh. “B’fhéidir go bhféadfaimis an nasc sin a dhéanamh le Parker Solar Probe agus a rá, sin é,” a dúirt Viall.

Tá an todhchaí geal do Mason agus a foireann

De réir mar a leanann an cuardach ar aghaidh corónach i sreabháin clogad - tá insamhaltaí an-soiléir: ba chóir go mbeadh an bháisteach ann. Mar a thugann Antiohos le fios: “B’fhéidir go bhfuil sé chomh beag sin nach bhfeiceann tú é? Níl a fhios againn i ndáiríre. "

Ach ansin arís, dá bhfaigheadh ​​Mason an méid a bhí á lorg aici b’fhéidir nach mbeadh an fionnachtain déanta aici - nó gur chaith sí an t-am sin go léir ag foghlaim ins agus taobh amuigh sonraí gréine.

“Is cosúil gur mana é, ach go hionraic is é an rud is fearr liom,” arsa Mason. “Ciallaíonn mé gurb é sin an fáth gur thógamar rud a thógann an oiread sin íomhánna den Ghrian: Mar sin is féidir linn breathnú orthu agus é a dhéanamh amach."