Κυριακή, 20 Μαΐου 2012

Ο Ηλιος ετοιμάζεται για το μέγιστο του.

Δεν μπορείτε να πείτε τι συμβαίνει με την πρώτη ματιά, αλλά οι επιστήμονες λένε ότι ο ήλιος υποβλήθηκε μόλις σε μια σημαντική αλλαγή. Το μαγνητικό πεδίο του αστεριού μας έχει κτυπήσει. Σίγουρο σημάδι πως το ηλιακό μέγιστο είναι εδώ κοντά.
Ο μαγνητικός βόρειος πόλος του ήλιου, που ήταν στο βόρειο ημισφαίριο ακριβώς μερικούς μήνες πριν, δείχνει τώρα το νότο. Είναι μια κατάσταση αναστροφής, αλλά όχι και απροσδόκητη για τους επιστήμονες της NASA.
Δεξιά:Οι κύκλοι του Ήλιου, με την βοήθεια των ακτίνων-Χ. Παρατηρούμε πως πλησιάζει στο μέγιστό του.

"Αυτό συμβαίνει πάντα, κοντά στην εποχή του ηλιακού μεγίστου," λέει ο David Hathaway, ένας ηλιακός φυσικός στο Κέντρο Διαστημικών Πτήσεων Marshall . "Οι μαγνητικοί πόλοι ανταλλάσσουν τις θέσεις τους, στην αιχμή του κύκλου των ηλιακών κηλίδων. Στην πραγματικότητα, είναι μια καλή ένδειξη ότι το maximum της ηλιακής δραστηριότητας είναι πραγματικά εδώ."

Οι μαγνητικοί πόλοι του ήλιου θα παραμείνουν έτσι αντεστραμμένοι μέχρι το έτος 2012, όταν θα αντιστραφούν και πάλι. Αυτή η μετάβαση συμβαίνει, όσο ξέρουμε, στην αιχμή κάθε 11-ετούς κύκλου.

Το γήινο μαγνητικό πεδίο αντιστρέφεται επίσης αλλά με λιγότερη συχνότητα. Οι διαδοχικές αντιστροφές συμβαίνουν κατά διαστήματα από 5 χιλιάδες έτη έως και 50 εκατομμύρια έτη. Η τελευταία αντιστροφή συνέβη 740.000 έτη πριν. Μερικοί ερευνητές σκέφτονται πως ο πλανήτης ότι μας είναι πλήρης ημερών για μια ακόμη αντιστροφή, αλλά κανένας δεν ξέρει ακριβώς πότε θα εμφανιστεί η επόμενη αντιστροφή.

Αν και τα ηλιακά και επίγεια μαγνητικά πεδία συμπεριφέρονται διαφορετικά, έχουν κάτι κοινό: η μορφή τους. Κατά τη διάρκεια του ηλιακού ελάχιστου το πεδίο του ήλιου, όπως της γης, μοιάζει με το φάσμα ενός μαγνήτη, με μεγάλους κλειστούς βρόχους κοντά τον ισημερινό και τις ανοικτές δυναμικές γραμμές του πεδίου κοντά τους πόλους. Οι επιστήμονες καλούν έναν τέτοιο πεδίο "δίπολο". Το διπολικό πεδίο του ήλιου είναι περίπου τόσο ισχυρό όσο ο μαγνήτης ενός ψυγείου, ή περίπου 50 Gauss (μια μονάδα της μαγνητικής έντασης). Το γήινο μαγνητικό πεδίο είναι 100 φορές πιό ασθενές.

Κάτω: Το βασικό μαγνητικό πεδίο του ήλιου, όπως και της γης, μοιάζει και αυτό με το φάσμα ενός ευθύγραμμου μαγνήτη.

Όταν φθάνει το ηλιακό μέγιστο και οι ηλιακές κηλίδες μαυρίζουν την όψη του ήλιου, το μαγνητικό πεδίο του αστεριού μας αρχίζει να αλλάζει. Οι ηλιακές κηλίδες είναι τοποθεσίες όπου έντονοι μαγνητικοί βρόχοι -- εκατοντάδες φορές ισχυρότεροι από το μαγνητικό πεδίο που το περιβάλλει -- κινούνται προς τα πάνω μέσω της φωτόσφαιρας.

"Οι μεσημβρινές ροές στην επιφάνεια του ήλιου μεταφέρουν τα μαγνητικά πεδία από τις κηλίδες μέσου πλάτους στους πόλους του ήλιου," εξηγεί ο Hathaway. "Οι πόλοι αλλάζουν φορά, επειδή αυτές οι ροές αλλάζουν τις φορές της μαγνητικής ροής." Το διπολικό πεδίο αποδυναμώνεται σταθερά καθώς η αντίθετη κατευθυνόμενη ροή συσσωρεύεται στους πόλους του ήλιου μέχρι, στο ύψος του ηλιακού μεγίστου, οι μαγνητικοί πόλοι αλλάζουν πολικότητα και αρχίζουν να αυξάνονται προς την νέα κατεύθυνση.

Ο Hathaway παρατήρησε την πιό πρόσφατη πολική αντιστροφή σε ένα "μαγνητικό διάγραμμα πεταλούδων". Χρησιμοποιώντας τα στοιχεία που συλλέχθησαν από τους αστρονόμους στο Αμερικανικό Εθνικό Ηλιακό Παρατηρητήριο, σχεδίασε το μέσο μαγνητικό πεδίο του ήλιου, καθημερινά, σαν μια συνάρτηση του ηλιακού γεωγραφικού πλάτους με τον χρόνο από το 1975 μέχρι σήμερα. Το αποτέλεσμα είναι κάποια καταγραφή διαγραμμάτων λουρίδων που αποκαλύπτει εξελισσόμενα μαγνητικά σχέδια στην επιφάνεια του ήλιου. "Καλείται διάγραμμα πεταλούδων," λέει, "επειδή οι ηλιακές κηλίδες κάνουν ένα σχέδιο σε αυτήν την πλοκή που μοιάζει με τα φτερά μιας πεταλούδας."

Στο διάγραμμα πεταλούδων, που απεικονίζεται κατωτέρω, οι πολικές περιοχές του ήλιου εμφανίζονται ως λουρίδες ομοιόμορφου χρώματος κοντά στις 90ο γεωγραφικού πλάτους. Όταν τα χρώματα αλλάζουν (σε αυτήν την περίπτωση από μπλε σε κίτρινο ή αντίστροφα αυτό σημαίνει πως οι πολικές περιοχές έχουν αντιστραφεί.



Ανωτέρω: Σε αυτό το "μαγνητικό διάγραμμα πεταλούδων, " οι κίτρινες περιοχές καταλαμβάνονται με νότιο μαγνητικό πεδίο. Το μπλε δείχνει το βόρειο. Στα μέσα πλάτη το διάγραμμα κυριαρχείται από τα έντονα μαγνητικά πεδία επάνω από τις ηλιακές κηλίδες. Κατά τη διάρκεια του κύκλου ηλιακής κηλίδας, οι ηλιακές κηλίδες παρασύρονται, προς τον ισημερινό -- για αυτό και τα φτερά των πεταλούδων. Οι ομοιόμορφες μπλε και κίτρινες περιοχές κοντά τους πόλους αποκαλύπτουν τον προσανατολισμό του υποκείμενου διπολικού μαγνητικού πεδίου του ήλιου.

Οι τρέχουσες αλλαγές δεν είναι περιορισμένες στο χώρο αμέσως γύρω από το αστέρι μας, προσθέτει ο Hathaway. Το μαγνητικό πεδίο του ήλιου τυλίγει ολόκληρο το ηλιακό σύστημα σε μια φυσαλίδα που οι επιστήμονες καλούν η "ηλιόσφαιρα." Η ηλιόσφαιρα επεκτείνεται 50 έως 100 αστρονομικές μονάδες (Au) πέρα από την τροχιά του Πλούτωνα. Μέσα σε αυτό βρίσκεται το ηλιακό σύστημα -- το εξωτερικό είναι διαστρικό διάστημα.

"Οι αλλαγές στο μαγνητικό πεδίο του ήλιου μεταφέρονται εξωτερικά μέσω της ηλιόσφαιρας από τον ηλιακό άνεμο," εξηγεί ο Steve Suess, ένας άλλος ηλιακός φυσικός στο κέντρο διαστημικής πτήσης Marshall. "Διαρκεί περίπου ένα έτος για να διαδοθούν οι διαταραχές με κάθε τρόπο από τον ήλιο στα εξωτερικά όρια της ηλιόσφαιρας."

Επειδή ο ήλιος περιστρέφεται (μιά φορά κάθε 27 ημέρες) το ηλιακό μαγνητικό πεδίο εξωτερικά μοιάζει με τη μορφή μιας του σπείρας του Αρχημήδη. Πολύ επάνω από τους πόλους τα μαγνητικά πεδία στρίβουν.

Αριστερά: Ο Steve Suess της NASA προετοίμασε αυτό το σχήμα, το οποίο παρουσιάζει τα σπειροειδή μαγνητικά πεδία του ήλιου από ένα σημείο περίπου 100 Au από τον ήλιο.

Λόγω όλων των συστροφών και των στροφών, "ο αντίκτυπος της αντιστροφής του πεδίου στην ηλιόσφαιρα είναι περίπλοκος," λέει ο Hathaway. Οι ηλιακές κηλίδες είναι πηγές έντονων μαγνητικών κόμβων. Μέχρι τώρα κανένας δεν έχει δει τι συμβαίνει πραγματικά εκεί πάνω.

Αλλά τώρα, το μοναδικό διαστημικό σκάφος Ulysses μπορεί να δώσει στους επιστήμονες έναν πραγματικό έλεγχο της κατάστασης. Το σκάφος Ulysses, μια διεθνής κοινοπραξία της Ευρωπαϊκής Διαστημικής Αντιπροσωπείας (ESA) και της NASA, προωθήθηκε το 1990 για να παρατηρήσει το ηλιακό σύστημα από τα πολύ υψηλά ηλιακά γεωγραφικά πλάτη. Κάθε έξι έτη το διαστημικό σκάφος πετά 2.2 Au (Αu=αστρονομική μονάδα απόστασης ίση με την απόσταση Ήλιου-Γης) πέρα από τους πόλους του ήλιου. Κανένα άλλο σκάφος δεν δοκίμασε να ταξιδεύσει μέχρι τώρα, πάνω από το τροχιακό επίπεδο των πλανητών.

"Το σκάφος Ulysses που περνά ακριβώς κάτω από το νότιο πόλο του ήλιου," λέει ο Suess, ένας συνεργάτης της αποστολής. "Τώρα θα στραφεί προς τα πίσω και θα πετάξει πέρα από το βόρειο πόλο το φθινόπωρο. "

Δεξιά.Η πορεία του διαστημικού σκάφους Ulysses (Οδυσσέας).

"Αυτό είναι το σημαντικότερο μέρος της αποστολής μας," συνεχίζει. Το Ulysses τελευταία πέταξε πέρα από τους πόλους του ήλιου το 1994 και το 1996, κατά τη διάρκεια του ηλιακού ελάχιστου, και το σκάφος έκανε διάφορες σημαντικές ανακαλύψεις για τις κοσμικές ακτίνες, τον ηλιακό άνεμο, και ακόμη περισσότερα. "Τώρα ετοιμαζόμαστε να δούμε τους πόλους του ήλιου κατά τη διάρκεια του άλλου ακραίου Ηλιακού μέγιστου. Τα στοιχεία μας θα καλύψουν έναν πλήρη ηλιακό κύκλο".

Read more: http://kykeon.ning.com/forum/topics/2937592:Topic:95162#ixzz1vPKP4o7M

Δεν υπάρχουν σχόλια:

Δημοσίευση σχολίου