Tempestades solares como supernovas

Tempestades solares se comportam como supernovas dizem astrónomos

 

Pesquisadores da University College London (UCL) estudaram o comportamento de ejeções de massa coronal do Sol, explicando pela primeira vez os detalhes de como estas enormes erupções se comportar como eles caem de volta na superfície do sol. No processo, eles descobriram que ejeções de massa coronal tem um irmão gêmeo surpreendente nas profundezas do espaço: os tentáculos de gás na Nebulosa do Caranguejo, que se encontram 6.500 anos-luz de distância e são milhões de vezes maiores.

A tempestade solar 07 de junho de 2011, visto pelo Solar Dynamics Observatory.

Crédito: NASA / SDO, Agradecimento: Helioviewer

Em 7 de junho de 2011, a maior ejeção de material já observada em erupção a partir da superfície do sol. Ao longo dos dias que se seguiram, o plasma expelido pelo Sol fez o seu caminho para o espaço. Mas a maioria do material impulsionou para cima a partir da superfície do Sol caiu rapidamente de volta para a superfície da nossa estrela.

Para os físicos solares do Laboratório de Ciência Espacial Mullard da UCL, assistindo esses fogos solares foi uma oportunidade única para estudar como se comporta plasma solar.

"Sabemos há muito tempo que o Sol tem um campo magnético, como a Terra faz. Mas em lugares que é muito fraco para nós à medida, a menos que tenhamos algo caindo por ele. As bolhas de plasma que choveram a partir desta bela explosão foram o presente que estava esperando ", diz David Williams, um dos autores do estudo.

O plasma caiu no Sol separaram em 'dedos', como dops de tinta que caem através da água

Crédito da foto : NASA / SDO

Desde 2010 , o Observatório de Dinâmica Solar da Nasa ( SDO ) tem sido constantemente fotografar a superfície do sol. Aos nossos olhos , nossa estrela parece quase imutável , com ocasionais manchas fugazes as únicas mudanças que podem ser vistos sem aparelho especial. Mas os instrumentos do SDO pode cortar o brilho deslumbrante , ampliar os detalhes e ver comprimentos de onda de luz que são bloqueados pela atmosfera da Terra. Esta combinação de imagens de alta qualidade e monitoramento constante significa que os cientistas podem agora ver os detalhes de como a superfície dinâmica do Sol muda ao longo do tempo.

A erupção de 7 de junho de 2011 foi por alguma margem o maior registrado desde esse monitoramento constante começou , ou seja, a enorme cascata de matéria que caiu na Sun na sequência da erupção foi uma oportunidade única para estudar, em escala extraordinariamente grande , a dinâmica de fluidos de esses fenômenos .

"Percebemos que a forma da pluma de plasma foi bastante especial ", diz Jack Carlyle, principal autor do estudo. " Como ele caiu na Sun , ele dividir repetidamente distante como gotas de tinta caindo através da água, com os dedos de material ramificando para fora . Não ficaram juntos. É um grande exemplo de um efeito onde a luz e fluidos pesados ​​mix ".

Materiais menos densos normalmente flutuar na parte superior do mais densos , sem misturar , por exemplo, do óleo existente na água , ou camadas de diferentes licores de um cocktail . Alterar a ordem , colocando o líquido mais denso por cima, no entanto, eo mais denso vai rapidamente cair o menos denso até que suas posições são invertidas. O padrão complexo formado pelo fluido mais denso , pois divide repetidamente e galhos em cada vez mais finos ' dedos ' de matéria , é causada por um fenômeno conhecido como a instabilidade Rayleigh -Taylor .
Imagens do Telescópio Espacial Hubble da nebulosa do Caranguejo mostram estruturas semelhantes a dedos, como ramificação

Crédito: NASA, ESA, Alison Loll & Jeff Hester

A equipe notado em imagens de alta resolução do SDO que o plasma caindo passou claramente a instabilidade Rayleigh-Taylor, pois voltou a superfície do sol. Isto é, como seria de esperar - o plasma solar é mais denso do que a atmosfera solar está caindo. No espaço, um efeito semelhante foi observado antes, embora em escala muito maior, na Nebulosa do Caranguejo.

O efeito de Rayleigh-Taylor de uma forma não-magnético (em cima) e do ambiente magnético (em baixo): as proporções dos dedos são visivelmente diferentes

Crédito: Carlyle / Williams / Astrophysical Journal

A Nebulosa do Caranguejo é o remanescente de uma supernova que explodiu no século 10 . No milênio que se seguiu à explosão, matéria mais densa começou a cair de volta para o centro da nebulosa , exibindo as mesmas estruturas semelhantes a dedos, como a equipe observou no sol.

Um grande estudo da Nebulosa do Caranguejo em 1996 descobriu que a instabilidade Rayleigh -Taylor na Nebulosa do Caranguejo foi , na verdade, um pouco modificado. O ambiente altamente magnetizado na nebulosa muda as proporções dos dedos , tornando-os mais gordos do que seriam de outra forma .

A equipe da UCL descobriu que o mesmo efeito foi acontecendo no coronal ejeção de massa 07 de junho de 2011 : mesmo em uma área onde o campo magnético do Sol era fraco , foi modificando o efeito Rayleigh -Taylor , mudando a forma da nuvem de plasma como ele caiu de costas para o sol.

Este é o exemplo mais espetacular do efeito já observado no sol.

O estudo está publicado na edição de 20 de fevereiro do Astrophysical Journal.

Contactos e fontes :

Oli Usher
University College London

Citação: A pesquisa aparece em um artigo intitulado "Investigando a dinâmica e evolução da densidade de retornar bolhas de plasma a partir da erupção de 07 de junho  de 2011", publicado em 20 de fevereiro de 2014 edição do Astrophysical Journal