Amerykańscy naukowcy na podstawie danych z sondy Parker Solar Probe zmierzyli intensywność przepływu elektronów – głównego składnika wiatru słonecznego, który po raz pierwszy umożliwił dokładne obliczenie potencjału pola elektrycznego Słońca. Wyniki badania są publikowane w czasopiśmie The Astrophysical Journal.

Pole elektryczne Słońca powstaje w wyniku interakcji protonów i elektronów powstałych podczas oddzielania atomów wodoru pod wpływem ciepła wytwarzanego przez fuzję termojądrową głęboko wewnątrz Słońca. Obie cząstki tworzą wiatr słoneczny kierujący się z powierzchni Słońca do zewnętrznej warstwy heliosfery.
Niektóre elektrony są utrzymywane w strumieniu przez dodatnio naładowane protony, a niektóre odrywają się od nich by powrócić na powierzchnię Słońca. Elektrony mają masę 1870 razy mniejszą od protonów. Ten ruch elektronów tworzy pole elektryczne Słońca.

Fizycy z University of Iowa zdobyli nowe informacje na temat pola elektrycznego Słońca. Naukowcy zmierzyli elektrony płynące ze Słońca, głównego składnika wiatru słonecznego, aby określić granicę energii między elektronami, które uciekają ze Słońca, a tymi, które tego nie robią. Źródło: Jasper Halekas Lab.

„Najważniejsze jest to, że nie można dokonać takich pomiarów z daleka od Słońca. Można to zrobić tylko wtedy, gdy zbliżymy się – powiedział jeden z autorów badania Jasper Halekas.
W szczególności naukowcy oszacowali stosunek odlatujących i powracających elektronów i dokładniej niż kiedykolwiek obliczyli parametry pola elektrycznego Słońca, jego szerokość i konfigurację.
„Elektrony próbują uciec, a protony zatrzymują ich część – tak powstaje pole elektryczne”, mówi Halekas. – Gdyby nie było pola elektrycznego, wszystkie elektrony odleciałyby w różne strony. Pole elektryczne trzyma wszystkie elektrony razem jako jeden jednorodny strumień.”
Naukowcy w przenośni opisują pole elektryczne Słońca w postaci ogromnej miski i elektrony w postaci kulek toczących się wzdłuż jego wewnętrznej powierzchni z różną prędkością. Niektóre kulki, są wystarczająco szybkie, aby przejść przez krawędź miski, podczas gdy inne stopniowo zwalniają i ostatecznie spadają grawitacyjnie na dno miski.
„W rzeczywistości istnieje granica energetyczna między tymi kulkami, które opuszczają miskę, a tymi, które nie mogą, i można ją zmierzyć. Będąc wystarczająco blisko Słońca, możemy dokonać dokładnych pomiarów rozkładu elektronów. Przede wszystkim mierzymy te elektrony, które wracają, a nie te, które odlatują” – wyjaśnia naukowiec. – Możemy więc określić, ile z tego przyspieszenia zapewnia pole elektryczne Słońca. To wydaje się być bardzo mała część.”
Naukowcy mają nadzieję, że wyniki ich badań pozwolą stworzyć dokładniejszy obraz wiatru słonecznego – strumienia plazmy, który odlatuje od Słońca z prędkością milionów kilometrów na godzinę tworzą burze geomagnetyczne i jonosferyczne, a także ma znaczący wpływ na pracę satelitów.
Źródło: now.uiowa.edu
5 1 vote
Article Rating