\"Porból lettünk, porrá leszünk\"
-
#2052
Új felismerések a napszél viselkedéséről
2007. május 24., csütörtök, 10:12
A megfigyelések alapján régóta tudjuk, hogy bár a napszél sebessége változó, sosem csökken 260 km/s alá. A Wind űrszondának a napszél jellemzőiről 1995. és 2005. között rögzített adatait Justin Kasper (MIT) és kollégái dolgozták fel. A munka során a napszél sebessége és az összetétele között kerestek és találtak is kapcsolatot.
Eredményeik szerint a minimális 260 km/s-os sebesség körül a napszélben alig van hélium, míg gyakorisága a sebesség növekedésével emelkedik, és 500 km/s környékén már eléri a 4%-ot.
A modellek szerint a héliumot a Napból kiáramló hidrogénatommagok ragadják magukkal. Mivel egy héliumatommag két protonból és két neutronból áll, a hidrogén atommagjánál sokkal nehezebb. Ezért ha a hidrogén áramlása egy bizonyos határnál lassabb, nem tudja nehezebb társát magával ragadni. A kérdéses sebességhatár 260 km/s körül húzódhat, az ennél lassabban kiáramló napszél ezért nem képes héliumot szállítani. A hélium ekkor a hidrogént is visszatartja - ezért nem "fúj" ennél lassabban a napszél. A fenti modell természetesen egy erősen egyszerűsített változat, a valóság ennél lényegesen bonyolultabb lehet.
A hélium a koronakitörésekben is fontos szerepet játszhat, ahol az aránya a 20%-ot is eléri - a fentieknek megfelelően ekkor még gyorsabb a kiáramlás. Az alsó sebességhatár és a hélium kapcsolata érdekes következményekkel jár: ha hosszú ideig csak lassan áramlik ki a napszél, központi csillagunk légkörében átmenetileg enyhén megnövekedhet a hélium koncentrációja.
A napszél és a földi magnetoszféra kölcsönhatásáról is születtek új felismerések, amelyek kölcsönhatását a négy tagból álló Cluster műholdakkal tanulmányozzák. A tetraéder alakzatban haladó űreszközök egymástól néhány 100 km-re végeznek hasonló méréseket, és így feltérképezik a töltött részecskék térbeli eloszlását. Az egyik ilyen "kötelékrepülés" adatait nemrég dolgozták fel és érdekes eredményre akadtak benne.
2001. január 24-én a Cluster műholdak 105 ezer km magasan haladtak a földfelszín felett és egymástól 600 km választotta el őket. Megfigyeléseiket folyamatosan végezték, miközben az ún. lökéshullámfront felé közeledtek, ahol a napszél bolygónk magnetoszférájához közeledve hirtelen lassulni kezd. A térségben szokatlanul változó, erősen fluktuáló mágneses és elektromos teret találtak.
Emellett olyan protonokat is sikerült azonosítani, amelyek a lökéshullámfronttól visszafelé, azaz nagyjából a Nap irányába haladtak. Az ilyen mozgású részecskék jelenlétét elsőként közel 20 éve jelezték előre, de csak most sikerült biztosan kimutatni őket. A jelenség kialakulásakor a napszelet alkotó részecskék a földi magnetoszférába ütköznek, ahonnan egy részük "visszapattan".
A visszaverődéstől egy ellentétes irányban mozgó lökéshullám keletkezik a részecskeáramlásban. A folyamat részben arra emlékeztet, amikor egy folyón a folyásirányhoz képest felfelé haladó hajó orr-részével találkozik a víz, és onnan részben visszaverődik. Így az orr résztől távolodó és folyásirányban felfelé haladó hullám is keletkezik. Hasonló jelenség sok más égitestet magnetoszférájánál fordulhat elő.
![]()
Az egyik STEREO műhold által megörökített aktív régió, pontosan a felette, a mágneses erővonalak által lebegő állapotban tartott, hevesen változó anyag felvétele. A jelenség mozgó animációja a NASA
honlapjáról tölthető le (NASA/STEREO/Naval Research Laboratory)
Kereszturi Ákos
