Suns exotische „Leuchtturm“ -Impulse zum ersten Mal mit der Kamera erfasst

NASA

Das Solar Dynamics Observatory der NASA hat diese Ansicht einer Sonneneruption im Jahr 2015 aufgenommen. (Bildnachweis: NASA/SDO)

Wissenschaftler haben endlich einige exotische Sonnenaktivitäten mit der Kamera festgehalten. Eine neue Studie liefert den fotografischen Beweis dafür, dass eine Substanz namens Plasma auf der Sonne Radiolicht in Pulsen aussendet, ähnlich wie ein Leuchtturm, der seinen Strahl auf die Erde blitzt.

Plasma , die den größten Teil der Sonne ausmacht, wird oft als „vierter Aggregatzustand“ bezeichnet, nach den bekannteren Formen von fest, flüssig und gasförmig. Plasma ist ein elektrisch leitfähiges Gas, das auftritt, wenn negativ geladene Elektronen in einem als Ionisation bezeichneten Prozess aus dem Gas entfernt werden.

Während Plasma im Weltraum weit verbreitet ist, wird es auf der Erde selten gefunden, was es extrem schwierig macht, es zu untersuchen. Einige Laboratorien können die kalte Umgebung des Weltraums für die Plasmaforschung nachbilden, aber durch die Untersuchung der Sonne können Forscher sehen, wie sich Plasma unter den extremeren Temperatur- und Druckbedingungen eines Sterns verhält sagte in einer Erklärung über das neue Werk.

Verwandt: Der Zorn der Sonne: Die schlimmsten Sonnenstürme der Geschichte

'Die Sonnenatmosphäre ist eine Brutstätte extremer Aktivität', sagte Eoin Carley, Postdoktorand am Trinity College Dublin und dem Dublin Institute for Advanced Studies und leitender Forscher der neuen Arbeit, in einer Erklärung.

In der Sonnenatmosphäre, sagte Carley, können die Plasmatemperaturen 1,8 Millionen Grad Fahrenheit (1 Million Grad Celsius) überschreiten. 'Die Lichtgeschwindigkeitsteilchen leuchten bei Radiowellenlängen hell, sodass wir mit großen Radioteleskopen genau beobachten können, wie sich Plasmen verhalten', fügte er hinzu.

Um die leuchtturmähnlichen Pulse abzubilden, die das Plasma aussendet, die Wissenschaftler seit Jahrzehnten kennen, kombinierten die Forscher Radioteleskop-Beobachtungen des Radioobservatoriums Nançay, das 2 Stunden von Paris entfernt liegt, mit weltraumgestützten Ultraviolettkameras, die am Solar Dynamics Observatory der NASA montiert waren. Durch diese Zusammenarbeit von Weltraum- und Bodenausrüstung erfassten Wissenschaftler das Verhalten der Funkimpulse, einschließlich „wie Plasmen in der Sonnenatmosphäre instabil werden“, sagte Carley.

Die Untersuchung des Plasmaverhaltens hat auch praktische Auswirkungen. Das Team sagte, dass das Wissen über Solarplasma Ingenieuren beim Bau von Kernfusionsanlagen helfen könnte, die als potenziell effizientere Energieform in Rechnung gestellt wurden – wenn wir den Prozess für lange Zeit zum Laufen bringen könnten.

'Kernfusion ist eine andere Art der Kernenergieerzeugung, bei der Plasmaatome miteinander verschmolzen werden, anstatt sie wie bei der Kernspaltung auseinander zu brechen', sagte Peter Gallagher, ein leitender Professor am Dublin Institute for Advanced Studies, der an der Forschung mitgewirkt hat Stellungnahme. „Fusion ist stabiler und sicherer und benötigt keinen hochradioaktiven Brennstoff. Tatsächlich ist ein Großteil des Abfallmaterials aus der Fusion inertes Helium.

„Das einzige Problem“, fügte er hinzu, „ist, dass Kernfusionsplasmen sehr instabil sind. Sobald das Plasma Energie erzeugt, schaltet ein natürlicher Prozess die Reaktion ab. Dieses Abschaltverhalten ist zwar wie ein inhärenter Sicherheitsschalter – Fusionsreaktoren können keine Durchlaufreaktionen bilden –, bedeutet aber auch, dass das Plasma für die Energieerzeugung nur schwer in einem stabilen Zustand gehalten werden kann. Indem wir untersuchen, wie Plasmen auf der Sonne instabil werden, können wir lernen, wie man sie auf der Erde kontrolliert.'

Ein Papier basierend auf der Forschung war veröffentlicht am 23. Mai in der Zeitschrift Nature Communications.

Folgen Sie Elizabeth Howell auf Twitter @howellspace . Folge uns auf Twitter @spacedotcom und weiter Facebook .