신비한 자기파동이 물리학자들이 생각했던 것보다 태양의 대기가 더 뜨거운 이유를 설명할 수 있습니다.

Jun 16, 2023

태양의 코로나는 표면보다 200배 더 뜨거워서 항성 모형을 무시합니다. 이제, 이 80년 된 퍼즐이 마침내 해결책을 갖게 될 수도 있습니다.

태양을 통해 급증하는 고주파 자기파는 우리 별의 대기 온도가 표면보다 200배 더 높은 이유를 설명할 수 있습니다.

코로나라고 불리는 태양 대기 상부의 온도는 화씨 200만도(섭씨 110만도) 이상까지 치솟을 수 있으며, 중심부에 1,000마일(1,600km) 더 가까운 태양의 눈에 보이는 표면인 광구는 끓어오르고 있습니다. 상대적으로 차가운 10,000F(5,500C)에서.

이러한 코로나 가열 문제는 태양의 주요 열원인 핵융합에서 발생합니다. 항성 모델은 핵에서 더 멀리 떨어진 지역에서는 온도가 낮아져야 한다고 제안합니다. 이는 코로나가 밑에 있는 광구보다 더 뜨거워서 저항하는 현상입니다. 이것은 마치 불에서 멀어지면서 공기가 점점 더 뜨거워지는 것을 발견하는 것과 같습니다.

과학자들은 자기 현상이 태양의 상층 대기가 물리학을 뛰어넘는 높은 온도를 유지하는 데 도움이 되는 역할을 할 수 있다고 오랫동안 의심해 왔습니다. 이제 유럽 우주국(ESA)의 태양 궤도 우주선이 코로나 내 자기 구조의 작고 빠른 진동을 관찰함으로써 마침내 무엇이 코로나를 가열하는지 정확히 찾아낼 수 있게 되었습니다.

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"지난 80년 동안 천체 물리학자들은 이 문제를 해결하려고 노력해 왔으며 이제는 코로나가 자기파에 의해 가열될 수 있다는 증거가 점점 더 많이 나타나고 있습니다"라고 벨기에 KU 루벤 대학의 플라즈마 천체 물리학자인 Tom Van Doorsselaere는 말했습니다. 성명. Van Doorsselaere는 Asphysical Journal Letters에 7월 17일 발표된 연구를 자세히 설명하는 새로운 논문의 공동 저자입니다.

코로나는 광구보다 훨씬 더 뜨겁음에도 불구하고 여전히 밑에 있는 광구의 빛에 의해 씻겨 나가고 있습니다. 이는 지구에서 이를 관찰하려면 달의 원반이 광구를 차단하는 월식을 기다리거나 효과를 복제하는 특수 장비를 사용해야 함을 의미합니다.

태양으로부터 약 4,200만km 떨어진 위치에서 태양 궤도선은 그러한 문제가 없습니다. ESA 우주선은 벨기에 왕립천문대(ROB)가 운영하는 EUI(Extreme Ultraviolet Imager) 망원경을 사용하여 전례 없는 해상도로 태양 코로나의 이미지를 생성할 수 있습니다.

현재 지구에서 우리의 관점에서 태양의 반대편을 관찰하고 있는 우주선과 EUI의 Full Sun Imager 및 고해상도 이미저는 우리 별을 구성하는 전하 입자로 이루어진 끓어오르는 뜨거운 가스인 플라즈마를 가로지르는 작은 자기파를 발견했습니다. 2022년 10월 12일.

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EUI가 이러한 새로운 빠르고 작은 진동을 공개한 후, 팀은 이전에 발견된 더 느린 저주파 진동보다 코로나 가열에 더 많은 에너지를 기여하는지 알고 싶었습니다. 이를 조사하기 위해 팀은 이전의 여러 태양 연구에 대한 메타 분석을 수행했습니다.

이 분석을 통해 과학자들은 고주파 진동이 실제로 느린 진동보다 코로나 가열에 훨씬 더 많은 에너지를 제공한다는 결론을 내렸습니다.

코로나 가열과 고주파 자기파 사이의 연관성을 확인하기 위해 과학자들은 태양 궤도선과 그 장비를 사용하여 태양 외부 대기를 계속 관찰할 것입니다.

ROB 연구원이자 EUI 원리 조사관인 David Berghmans는 성명에서 "그녀의 결과는 코로나 가열의 빠른 진동에 대한 핵심 역할을 나타냈기 때문에 우리는 EUI를 사용하여 고주파 자기파를 발견하는 과제에 많은 관심을 기울일 것입니다"라고 말했습니다.