Solar Orbiter, 태양풍에 연료를 공급할 수 있는 플라즈마 제트 발견

ESA 및 NASA/태양 궤도선/EUI 팀

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태양은 끊임없이 많은 양의 에너지를 우주로 방출하는 역동적인 별입니다. 우리의 호스트 별은 우리 태양계의 중심에 있지만 그 안에서 일어나는 일에 대한 많은 비밀을 숨기고 있습니다.

이제 태양과학자들은 태양의 역학을 조사하기 위한 궤도 선단의 임무 덕분에 태양의 오랜 미스터리 중 일부를 풀 수 있게 되었습니다.

과학자들을 당황하게 했던 오랫동안 풀지 못한 수수께끼 중 하나는 태양풍의 기원입니다. 태양풍은 태양계를 가로질러 태양의 외부 대기에서 돌진하는 플라즈마와 같은 전하 입자의 연속적인 흐름입니다.

이제 차세대 태양 탐사선인 솔라 오비터(Solar Orbiter)가 태양풍의 기원에 대한 유망한 단서를 찾아냈습니다.

탐사선은 태양의 외부 대기, 즉 코로나에서 빠져나오는 "피코플레어 제트"로 알려진 작고 짧은 에너지 제트를 발견했습니다. 천문학자들은 이러한 플라즈마 제트가 태양풍의 원인일 수 있다고 의심합니다.

👇이 짧은 수명의 작은 플라즈마 제트는 오랫동안 기다려온 태양풍의 원천이 될 수 있습니다 😯🔗https://t.co/RvSSEI96Qb📷 @EuiTelescope pic.twitter.com/SZghY8UoHM

태양풍은 수십 년 동안 알려져 왔지만 천문학자들은 태양풍이 어떻게 태양 근처에서 발생하는지 확신하지 못하여 대답하기 가장 어려운 수수께끼 중 하나입니다.

이 연구를 위해 과학자들은 탐사선의 첨단 극자외선 영상 장치(EUI)로 획득한 최신 데이터와 이미지를 조사했습니다. 이 장비는 2022년 3월 30일 우주선이 별에서 약 5천만 킬로미터 떨어진 곳에 있을 때 측정을 수행했습니다.

태양 남극의 이러한 자외선, 고해상도 이미지는 태양풍을 폭발시키는 희미하고 작은 일시적 제트 구조를 나타냅니다.

유럽우주국(ESA)에 따르면 이 상대적으로 짧은 제트기는 단 몇 초(20~100초) 동안 지속되며 최대 100km/s의 속도로 플라즈마를 분출합니다.

이번 연구의 주요 저자이자 독일 막스플랑크 태양계 연구소의 락쉬미 프라딥 치타(Lakshmi Pradeep Chitta)는 "우리는 EUI가 생성한 전례 없는 고해상도, 높은 케이던스 이미지 때문에 이러한 작은 제트를 감지할 수 있었습니다"라고 말했습니다. 공식 출시.

이전에는 태양풍이 태양 표면의 어느 순간, 어느 위치에서나 형성되는 코로나 구멍이라는 자기 구조와 연결되어 있었습니다. 이들은 뒤로 돌아가거나 고리를 만들지 않는 개방형 자기장이 있는 광대한 지점입니다.

이러한 개방형 자기장 선 배열은 태양풍이 태양계 전체에서 더 효율적으로 빠져나가도록 해줍니다.

새로운 연구는 자기장 선이 끊어졌다가 다시 합쳐지는 것을 의미하는 자기 재결합에 의해 관상 구멍의 피코제트가 형성될 수 있음을 보여줍니다. 이 현상은 결국 관상 구멍에 저장된 엄청난 양의 에너지를 방출합니다. 사실 이 활동은 별의 기본적인 메커니즘이다.

관측의 주요 발견 중 하나는 남극의 코로나 구멍에 작은 개별 제트가 존재한다는 것입니다. 철저한 조사 끝에 저자들은 이 작은 제트들 각각이 태양풍의 중요한 에너지원이자 물질이라는 결론을 내렸습니다. 그들은 또한 작은 플라즈마 제트가 코로나 구멍의 가장 어두운 부분에서도 놀랍게도 볼 수 있다고 말했습니다.

오랫동안 태양풍은 꾸준하고 연속적인 흐름으로만 생성된다고 생각되어 왔는데, 이는 완전히 옳지 않습니다.

벨기에 왕립천문대 안드레이 주코프(Andrei Zhukov)는 "여기서의 결과 중 하나는 이 흐름이 실제로 균일하지 않다는 것입니다. 제트의 편재성은 코로나 구멍에서 나오는 태양풍이 매우 간헐적인 유출로 시작될 수 있음을 시사합니다"라고 설명했습니다. , Solar Orbiter 관측 캠페인을 주도한 작업의 공동 작업자입니다.

태양풍에 대한 빛을 밝히는 것 외에도 이러한 발견은 언젠가 태양의 외부 대기가 표면보다 수천 배 더 뜨거운 이유를 설명하는 데 도움이 될 수 있습니다.