NASA 망원경, 태양 대기에서 '자기 브레이드' 공개
Solar Dynamics Observatory의 대기 이미징 어셈블리는 태양 코로나의 이미지를 캡처합니다. 이 이미지는 150만 도의 태양 대기를 보여주며 Hi-C 사운딩 로켓 관측이 시작될 때 찍은 것입니다. 2013년 1월 23일에 출시되었습니다. (이미지 제공: NASA)
NASA의 작은 우주 망원경이 태양의 외부 대기에서 초고온 물질의 놀라운 자기 편조를 밝혀냈는데, 이는 이 별의 신비하게 뜨거운 코로나를 설명할 수 있다고 연구원들은 말했습니다.
NASA의 고해상도 코로나 이미저(Hi-C, High-Resolution Coronal Imager, Hi-C)가 수행한 이 발견은 또한 더 나은 우주 일기 예보로 이어질 수 있다고 과학자들은 덧붙였다.
'태양 활동이 많은 기간 동안 국내에서 연간 수십억 달러에서 수천억 달러의 잠재적인 경제적 영향으로 지역 우주 기상 환경의 정확한 예측은 전력 시스템, 상업용 항공기 및 기타 여러 경제 부문에서 수십억 달러를 절약할 수 있습니다.'라고 말했습니다. Hi-C 태양 코로나 미션을 이끈 연구 저자 조나단 서테인(Jonathan Cirtain).
앨라배마주 헌츠빌에 있는 NASA 마셜 우주 비행 센터의 태양 천체 물리학자인 서테인(Cirtain)과 그의 팀은 지난 7월 9.5인치(24센티미터) 망원경을 지구 대기권 너머로 10분 비행하여 태양의 백만 개에 달하는 코로나를 연구했습니다. - 정도 외부 분위기. 망원경은 낙하산을 타고 지구로 돌아오기 전에 165장의 사진을 놀랍도록 자세하게 촬영했습니다. [ NASA의 Hi-C 사진: 역대 최고의 태양 코로나 ]
NASA의 고해상도 코로나 이미저(Hi-C)는 150만도 태양 코로나의 50개 이상의 16메가픽셀 이미지를 캡처합니다. 큰 이미지는 전체 프레임 이미지이고 위쪽과 측면을 따라 작은 이미지는 이미지의 하위 필드입니다. 왼쪽 상단 모서리 이미지는 Solar Dynamics Observatory의 Atmospheric Imaging Assembly에서 가져온 것이며 이 이미지의 상자는 Hi-C 시야를 보여줍니다. 2013년 1월 23일에 출시되었습니다.(이미지 크레디트: Amy Winebarger 박사, MSFC/NASA)
태양의 코로나가 밝혀졌다
NS 태양의 표면 놀랍게도 최고 화씨 11,000도(섭씨 6,125도)입니다. 그런데 이상하게도 코로나- 외부 분위기 태양 표면보다 훨씬 위 - 태양 플레어가 없는 경우에도 천 배나 더 뜨겁습니다.
과학자들은 최근 태양 표면 아래에서 파문을 일으키는 강력한 자기파가 코로나를 화씨 270만도(섭씨 150만도)까지 가열할 수 있다는 사실을 발견했습니다. 그러나 그것만으로는 코로나의 초고온을 설명할 수 없습니다.
이제 태양 코로나의 고해상도 이미지는 최대 1080만 화씨(600만 도)의 판독값을 설명하기에 충분한 엄청난 양의 열을 생성하는 자기 브레이드의 아이디어를 뒷받침합니다.
Cirtain은 guesswhozoo.com과의 인터뷰에서 태양에 있는 이러한 자기 구조를 묘사하기 위해 '누군가의 머리카락에 프렌치 땋은 머리를 상상해보십시오'라고 말했습니다. '개별 머리카락 묶음이 다른 묶음에 둘러싸여 함께 땋은 머리 앙상블을 형성합니다.
'우리가 관찰한 것은 자기장 묶음으로, 여러 다른 묶음으로 둘러싸여 있어 자기 묶음 앙상블을 형성합니다. 이 앙상블의 자기장은 다양한 길이를 가지며, 개별 자기장 라인을 따른 곡률 비율도 달라질 수 있어 일부 필드는 매우 심하게 구부러지고 다른 필드는 덜 구부러질 수 있습니다.' [ 썬퀴즈 : 우리 별을 얼마나 아시나요? ]
이러한 자기장은 태양을 구성하는 초고온 플라즈마 내에서 물리적으로 나타납니다. 예를 들어, 매우 고도로 휘어진 자기장은 태양에서 솟아오르는 거대한 아치인 코로나 루프의 형태를 취할 수 있습니다.
자기장이 심하게 휘어지면 결국 불안정해진다고 Cirtain은 말했다. 결국 이러한 자기 편조는 개별 자기장의 힘선이 내부에서 상호 작용할 수 있을 만큼 충분히 불안정해질 수 있습니다. 재연결이라고 알려진 이 현상은 자기장의 곡률을 감소시켜 잠재적으로 막대한 양의 에너지를 방출하여 플라즈마를 가열하거나 태양 플레어 및 기타 대규모 폭발을 가속화할 수 있습니다.
할 수 있는 작은 망원경
천문학자들은 표면에 자기 땋은 머리를 보았지만 태양 , 지금까지 그들은 머리띠가 코로나에서 얼마나 흔한지 알 수 있는 방법이 거의 없었습니다. 자기 브레이드를 보기 위해 NASA 팀은 7월에 로켓에 Hi-C 망원경을 발사했습니다. 이전에 달성한 것보다 약 5배 높은 해상도로 코로나 이미지를 캡처했습니다.
저예산 미션은 불확실성으로 가득 차 있었다. 예를 들어, 망원경에 사용된 거울은 너무 부드러워서 9.5인치 너비에 걸쳐 원자의 몇 너비만큼만 완벽한 부드러움에서 벗어납니다. 임무 전후에 기계적 스트레스, 온도 변화 및 기타 요인으로 인해 표면이 뒤틀려 품질이 저하될 수 있는 모든 기회가 있었습니다.
Cirtain은 '우리가 하늘을 날고 태양의 이미지를 찍은 후에야 작동 여부를 알 수 있었습니다.'라고 Cirtain이 말했습니다. '상황에 대한 통제력 부족으로 인해 나는 여러 날 밤을 지새웠다.'
망원경은 지구 대기권에 다시 진입하기 전에 단 5분의 비디오 데이터를 캡처했습니다. 그래도 그것은 코로나에서 자기 브레이드를 발견하기에 충분했으며, 보이는 활동의 양은 그곳에서 엄청난 양의 에너지가 방출될 수 있음을 시사했습니다.
네이처(Nature) 저널 1월 24일자에 연구 결과를 자세히 설명하는 연구원들은 그들이 본 머리띠가 자기장의 묶음이 아니라 서로 위에 놓여 있고 밑에 있는 중첩된 많은 자기 루프의 집합일 가능성이 있다고 인정했습니다. 그렇다면 예상보다 적은 에너지를 저장합니다. 그럼에도 불구하고 코로나는 여전히 과열에 필요한 에너지의 100배를 보유합니다.
Cirtain은 '10년 동안 내 인생은 이 악기에 투자했고, 그것이 작동하는 것을 보는 것은 나뿐만 아니라 가족과 가까운 동료들에게도 흥미진진했습니다.'라고 Cirtain이 말했습니다.
연구원들은 코로나를 더 오래 관찰하기 위해 궤도 위성에 망원경을 발사하기를 희망합니다.
