Opracowano system wczesnego ostrzegania przed plamami słonecznymi

Plamy słoneczne, będące źródłem silnych pól magnetycznych, mogą przyczyniać się do poważnych wybuchów na powierzchni Słońca. Skutkiem tychże eksplozji mogą być przerwy w dostawie prądu na naszej planecie oraz uszkodzenia systemów nawigacji i telekomunikacji. Jednak całkiem niedawno amerykańscy naukowcy ogłosili, że opracowali technikę wykrywającą plamy pojawiające się na powierzchni Słońca na dzień lub dwa przed ich pojawieniem się.

Chociaż naukowcy obserwowali i dokumentowali plamy słoneczne przez ponad czterysta lat, pochodzenie tych chłodnych, ciemnych obszarów na powierzchni Słońca nadal, w dużej mierze, pozostaje tajemnicą. Według licznych teorii bazujących na analizie fal akustycznych, są one formowane w wyniku złożonych ruchów gorącej plazmy zachodzących we wnętrzu Słońca.

Lokalizowanie plam słonecznych

Niedawno Llonidis Stathis wraz ze współpracownikami ze Stanford University wykorzystali powyższą teorię w opracowanej przez siebie technice pomiarowej. Zespół Llonidisa użył specyficznej techniki heliosejsmologicznej, nazywanej również czasowo-odległościową heliosejsmologią, do analizowania czasu potrzebnego na propagację fal akustycznych we wnętrzu Słońca. Technika ta polega na wybieraniu pary punktów na powierzchni Słońca oddzielonych od siebie o 100000-200000 kilometrów. Niektóre fale akustyczne wygenerowane w pobliżu jednego z takich punktów będą propagować około 60000 kilometrów w kierunku jądra słonecznego, po czym znowu powrócą do miejsca, z którego zostały wyemitowane. Proces ten trwa zwykle około jednej godziny. Jednakże, gdy fale przechodzą przez obszar formujących się plam słonecznych, czas takiej podróży ulega nieznacznemu skróceniu – dla dużych plam słonecznych o około 12-16 s.

„W rzeczywistości nie wybieramy dokładnie jednej pary punktów, lecz tysiące”, wyjaśnił Llonidis. Na podstawie uzyskanych danych naukowcy obliczali czas podróży fal dźwiękowych i następnie oznaczali na mapie te miejsca, w których czas podróży był krótszy. „Wiemy, że w tych miejscach tworzyły się plamy słoneczne”.

Dwudniowa dokładność

Aby przetestować opracowaną technikę, zespół Llonidisa wykorzystał dane zgromadzone przez misje Solar and Heliospheric Observatory (SOHO) oraz Solar Dynamics Observatory (SDO). Analizowano cztery obszary z tworzącymi się plamami słonecznymi oraz dziewięć – pozbawionych takich miejsc. Duże plamy wykrywano najczęściej na dzień przed ich powstaniem, mniejsze plamy – dwa dni wcześniej. Zachowanie to jest spowodowane większą dynamiką i szybkością przemieszczania się dużych plam w kierunku powierzchni Słońca, w porównaniu z ich mniejszymi odpowiednikami. W przypadku obszarów pozbawionych plam słonecznych, nie zaobserwowano większych nieprawidłowości podczas podróży fal akustycznych przez takie obszary. Zdaniem naukowców wyniki te dowodzą, że wykrywanie formujących się plam słonecznych jest obecnie możliwe, chociaż zaznaczają, że wciąż potrzebna jest większa ilość danych pomiarowych, aby zbadać poprawność wyników uzyskiwanych tą metodą. „Dopiero wtedy będziemy mogli się dowiedzieć, czy potrafimy przewidywać powstawanie plam słonecznych oraz na ile informacje te będą rzeczywiście wiarygodne”, powiedział Llonidis.

Według Llonidisa badania przeprowadzone przez jego zespół mogą prowadzić do lepszego zrozumienia właściwości pola magnetycznego występującego wewnątrz Słońca oraz znaleźć praktyczne zastosowanie w prognozowaniu pogody. „Słońce jest magnetyczną gwiazdą. Aktywność słoneczna jest w dużej mierze związana z właściwościami pola magnetycznego, dlatego też chcemy posiąść jak najwięcej informacji na temat tych właściwości”, dodał. „Plamy słoneczne są najbardziej widocznym przejawem słonecznego magnetyzmu w fotosferze (powierzchni Słońca), dlatego też stanowią przedmiot naszych badań”.

Artykuł pochodzi ze strony: physicsworld.com