Οι επιστήμονες έχουν συνδυάσει δεδομένα της NASA και προηγμένη επεξεργασία εικόνων για να αποκτήσουν νέα εικόνα σχετικά με τις ηλιακές δομές που δημιουργούν τη ροή του ηλιακού ανέμου υψηλής ταχύτητας, που περιγράφεται λεπτομερώς σε νέα έρευνα που δημοσιεύθηκε στο The Astrophysical Journal.
Οι επιστήμονες χρησιμοποίησαν την επεξεργασία εικόνων σε εικόνες υψηλής ανάλυσης του Ήλιου για να αποκαλύψουν ξεχωριστά «δαμάσκηνα» μέσα σε δομές στον Ήλιο που ονομάζονται ηλιακά λοφία. Ο πλήρης δίσκος του ήλιου και η αριστερή πλευρά της ένθετης εικόνας τραβήχτηκαν από το Παρατηρητήριο Solar Dynamics της NASA σε μήκος κύματος ακραίου υπεριώδους φωτός και υποβλήθηκαν σε επεξεργασία. Η δεξιά πλευρά του ενθέτου έχει υποστεί περαιτέρω επεξεργασία για την ενίσχυση των μικρών χαρακτηριστικών στις εικόνες, αποκαλύπτοντας τις άκρες των δαμάσκηνων με σαφή λεπτομέρεια. Αυτά τα δαμάσκηνα θα μπορούσαν να βοηθήσουν τους επιστήμονες να καταλάβουν πώς και γιατί σχηματίζονται διαταραχές στον ηλιακό άνεμο.
Αυτή η πρώτη ματιά σε σχετικά μικρά χαρακτηριστικά, που ονομάζονται "δαμάσκηνα", θα μπορούσε να βοηθήσει τους επιστήμονες να καταλάβουν πώς και γιατί δημιουργούνται διαταραχές στον ηλιακό άνεμο.
Η μαγνητική επιρροή του Ήλιου εκτείνεται σε δισεκατομμύρια μίλια, πολύ πέρα από την τροχιά του Πλούτωνα και των πλανητών, που ορίζεται από μια κινητήρια δύναμη: τον ηλιακό άνεμο . Αυτή η συνεχής εκροή ηλιακού υλικού μεταφέρει το μαγνητικό πεδίο του Ήλιου στο διάστημα, όπου διαμορφώνει τα περιβάλλοντα γύρω από τη Γη, άλλους κόσμους και στα βάθη του βαθιού διαστήματος.
Οι αλλαγές στον ηλιακό άνεμο μπορούν να δημιουργήσουν διαστημικά καιρικά φαινόμενα που επηρεάζουν όχι μόνο τους πλανήτες, αλλά και τους ανθρώπους και τους ρομποτικούς εξερευνητές σε όλο το ηλιακό σύστημα - και αυτό το έργο υποδηλώνει ότι σχετικά μικρά, προηγουμένως ανεξερεύνητα χαρακτηριστικά κοντά στην επιφάνεια του Ήλιου θα μπορούσαν να διαδραματίσουν καθοριστικό ρόλο στα χαρακτηριστικά του ηλιακού ανέμου.
"Αυτό δείχνει τη σημασία των μικρής κλίμακας δομών και διαδικασιών στον Ήλιο για την κατανόηση του μεγάλου μεγέθους ηλιακού και διαστημικού καιρικού συστήματος", δήλωσε ο Vadim Uritsky, ένας ηλιακός επιστήμονας στο Καθολικό Πανεπιστήμιο της Αμερικής και το Goddard Space Flight Center της NASA, ο οποίος ηγήθηκε της μελέτης.
Όπως όλα τα ηλιακά υλικά, τα οποία αποτελούνται από έναν τύπο ιονισμένου αερίου που ονομάζεται πλάσμα, ο ηλιακός άνεμος ελέγχεται από μαγνητικές δυνάμεις. Και οι μαγνητικές δυνάμεις στην ατμόσφαιρα του Ήλιου είναι ιδιαίτερα περίπλοκες: Η ηλιακή επιφάνεια περνά από έναν συνεχώς μεταβαλλόμενο συνδυασμό κλειστών βρόχων μαγνητικού πεδίου και ανοιχτών γραμμών μαγνητικού πεδίου που εκτείνονται στο ηλιακό σύστημα .
Είναι κατά μήκος αυτών των ανοικτών γραμμών μαγνητικού πεδίου που ο ηλιακός άνεμος διαφεύγει από τον Ήλιο στο διάστημα. Περιοχές ανοιχτού μαγνητικού πεδίου στον Ήλιο μπορούν να δημιουργήσουν στεφανιαίες οπές, μπαλώματα σχετικά χαμηλής πυκνότητας που εμφανίζονται ως σκοτεινές πιτσιλιές σε ορισμένες υπεριώδεις προβολές του Ήλιου.
Συχνά, μέσα σε αυτές τις στεφανιαίες τρύπες υπάρχουν θερμοσίφωνες ηλιακού υλικού που ρέουν προς τα έξω από τον Ήλιο για μέρες κάθε φορά, που ονομάζονται λοφία.Αυτά τα ηλιακά λοφία φαίνονται φωτεινά σε ακραίες υπεριώδεις απόψεις του Ήλιου, καθιστώντας τα εύκολα ορατά σε παρατηρητήρια όπως ο δορυφόρος Solar Dynamics Observatory της NASA και άλλα διαστημικά σκάφη και όργανα. Ως περιοχές με ιδιαίτερα πυκνό ηλιακό υλικό σε ανοιχτό μαγνητικό πεδίο, τα λοφία παίζουν μεγάλο ρόλο στη δημιουργία του ηλιακού ανέμου υψηλής ταχύτητας - πράγμα που σημαίνει ότι τα χαρακτηριστικά τους μπορούν να διαμορφώσουν τα ίδια τα χαρακτηριστικά του ηλιακού ανέμου.
Χρησιμοποιώντας παρατηρήσεις υψηλής ανάλυσης από τον δορυφόρο Solar Dynamics Observatory της NASA ή το SDO, μαζί με μια τεχνική επεξεργασίας εικόνων που αναπτύχθηκε για αυτό το έργο, ο Uritsky και οι συνεργάτες του διαπίστωσαν ότι αυτά τα λοφία αποτελούνται στην πραγματικότητα από πολύ μικρότερα σκέλη υλικού, τα οποία ονομάζουν δαμάσκηνα.. Ενώ το σύνολο του λοφίου εκτείνεται σε περίπου 70.000 μίλια στις εικόνες του SDO, το πλάτος κάθε σκέλους οροπεδίου είναι μόνο μερικές χιλιάδες μίλια απέναντι , κυμαινόμενα από περίπου 2.300 μίλια στο μικρότερο έως περίπου 4.500 μίλια σε πλάτος για τα ευρύτερα παρατηρούμενα πλατόμετρα.
Αν και παλαιότερες εργασίες υπαινίχθηκαν τη δομή των ηλιακών λοφίων, αυτή είναι η πρώτη φορά που οι επιστήμονες παρατήρησαν τα δαμάσκηνα σε έντονη εστίαση. Οι τεχνικές που χρησιμοποιήθηκαν για την επεξεργασία των εικόνων μείωσαν τον «θόρυβο» στις ηλιακές εικόνες, δημιουργώντας μια πιο ευκρινή άποψη που αποκάλυψε τα δαμάσκηνα και τις λεπτές αλλαγές τους με σαφή λεπτομέρεια.
Η δουλειά τους, που επικεντρώθηκε σε ένα ηλιακό λοφίο που παρατηρήθηκε στις 2-3 Ιουλίου 2016, δείχνει ότιη φωτεινότητα του λοφίου προέρχεται σχεδόν εξ ολοκλήρου από τα μεμονωμένα δαμάσκηνα, χωρίς πολύ επιπλέον ασαφή μεταξύ δομών. Αυτό υποδηλώνει ότι τα δαμάσκηνα είναι κάτι περισσότερο από ένα χαρακτηριστικό μέσα στο μεγαλύτερο σύστημα ενός λοφίου, αλλά μάλλον τα δομικά στοιχεία των οποίων κατασκευάζονται τα λοφία.
Κατά τη διάρκεια της πρώτης ηλιακής πτήσης το Νοέμβριο του 2018, η Parker Solar Probe της NASA παρατήρησε εναλλαγές - ξαφνικές αντιστροφές στο μαγνητικό πεδίο του ηλιακού ανέμου, που απεικονίζονται εδώ Πρόσφατα παρατηρημένα ηλιακά δαμάσκηνα μπορεί να παράγουν παρόμοιες υπογραφές με τις εναλλαγές. Συντελεστές: Διαστημικό κέντρο πτήσης Goddard της NASA / Εργαστήριο εννοιολογικής εικόνας / Adriana Manrique Gutierrez
"Οι άνθρωποι έχουν δει δομή μέσα και στη βάση των λοφίων για λίγο", δήλωσε η Τζούντι Κάρπεν, ένας από τους συγγραφείς της μελέτης και επικεφαλής του Διαστημικού Καιρικού Εργαστηρίου στο Τμήμα Επιστήμης Ηλιοφυσικής στο NASA Goddard. "Ωστόσο, έχουμε διαπιστώσει ότι το ίδιο το λοφίο είναι μια δέσμη αυτών των πυκνότερων, ρέοντας δαμάσκηνων, η οποία είναι πολύ διαφορετική από την εικόνα των λοφίων που είχαμε πριν."
Διαπίστωσαν επίσης ότι τα δαμάσκηνα κινούνται μεμονωμένα, το καθένα ταλαντεύεται από μόνο του - υποδηλώνοντας ότι η συμπεριφορά μικρής κλίμακας αυτών των κατασκευών θα μπορούσε να αποτελέσει σημαντικό παράγοντα πίσω από τις διαταραχές στον ηλιακό άνεμο, εκτός από τη συλλογική, μεγάλης κλίμακας συμπεριφορά τους.