[In English]
Astronomer avbildar solytans
tredimensionella struktur med svenskt teleskop
Nya bilder från SST - det svenska solteleskopet på La Palma - visar
solstrukturer nära solens rand med bättre skärpa än någonsin tidigare.
Bilderna har tagits och analyserats av forskare från Kungl.
Vetenskapsakademiens institut för solfysik, Lockheed Martin och
National Center for Atmospheric Research (USA) samt Institutt for
teoretisk astrofysikk (Oslo).
Solen är ett klot. När vi med teleskopet ser mot centrum av dess skiva
så ser vi solytan och dess strukturer rakt uppifrån. Precis vid
solranden går synlinjen horisontellt. Däremellan får man gradvis olika
perspektiv. Detta kan utnyttjas när man försöker räkna ut vad
solstrukturerna är. En jordisk jämförelse: Om man tittar rakt ned från
ett flygplan ser träd ut som gröna fläckar. Lyfter man blicken mot
träd närmare horisonten ser man att de har stammar.
På de nya bilderna ser man hur mörkare magnetiska regioner
("solfläckar" och "porer") ligger som i gropar på solytan. Man ser
också hur "granulerna" - stora bubblor av het uppåtstigande gas -
verkligen bildar ett bubblande kulligt landskap. Särskilt intressanta
är strukturerna i de regioner som kallas "facklor" och som sedan länge
varit kända som ljusare områden nära solranden. (Solfacklor kan lätt
observeras med amatörteleskop.)
SST-bilderna av facklor visar ljusa strukturer som tycks resa sig
150-400 km över solytan. Strukturerna ser ut som extra ljusa kanter på
granuler - något som inte riktigt stämmer överens med de mest populära
teorierna om facklornas struktur.
En anledning till intresset för solfacklor är att de antas vara
ansvariga för att solen lyser en aning starkare (en dryg promille) när
den är som mest aktiv. Insikten som de nya observationer ger i
facklornas struktur kommer så småningom att kunna inkluderas i
modellerna över solstrålningens variationer.
Mer information på Lockheed-Martins webbsida:
http://www.lmsal.com/Press/SPD2003.html,
MS
Word, Acrobat
PDF
Kontakter:
Mats Löfdahl, mats@astro.su.se, 08-553 785 03
Dan Kiselman, dan@astro.su.se, 08-553 785 31
Notera att alla bilder nedan är tagna i svart-vitt genom smala
färgfilter. Färgerna är alltså pålagda i efterhand och är bara till
för att bilderna ska bli vackrare att titta på.
1a. Granulation, solfläckar och facklor nära
solranden
En bild av ett aktivt område från den 24 juli 2002, nära solytans
östra rand (koordinater: S15 E53). Riktningen till randen är uppåt i
bilden. Avståndet mellan skalstrecken är 1000 km. De minsta upplösta
detaljerna i bilden är omkring 70 km i diameter. Bilden är tagen med
det svenska 1-m solteleskopet (SST) på Kanarieön La Palma genom ett
smalbandigt filter vid 488 nm. Bilden visar tydligt solytans
tredimensionella struktur i perspektiv, tack vare att man inte ser
rakt uppfrån som vid mitten av solskivan. De ljusa strukturerna i de
mörka solfläckarna i den övre delen av bilden står ut från det
omgivande "golvet". Strukturernas höjd har mätts till mellan 200 och
450 km av Dr. Bruce Lites vid the High Altitude Observatory. Man ser
också många lysande "facklor" på de granulkanter som vetter mot
betraktaren. Bilden togs av professor Göran Scharmer och har
restaurarats av Dr. Mats Löfdahl, båda från Kungl.
Vetenskapsakademiens institut för solfysik. Den ingår i en artikel som
skickats in för publicering till tidskriften Solar Physics.
Större
bild: 3682 × 2185 pixlar, 4,2 MB
1b. Solranden vid de aktiva områdena
Det aktiva området visas här i vitt ljus i en bild från
TRACE-satelliten. Avståndet mellan skalstrecken är här 10000 km. TRACE
har ett mycket större synfält än SST så solranden får rum i samma
bild. Den vita rutan markerar synfältet i den översta bilden. TRACE
har tio gånger sämre upplösning än SST så facklorna sysn här bara som
suddiga fläckar runt de aktiva områdena. Bara med SSTs 70km-upplösning
kan man se de aktiva områdenas och facklornas tredimensionella
struktur.
Större
bild: 3333 × 2167 pixlar, 2,9 MB
1c. Höjdmätning
En detalj från bilden i 1a ovan. Trianglarna illustrerar höjdmätningar
i bilden. Det är 1 bågsekund mellan skalstrecken (c:a 725 km).
Trianglarnas baslinjer ligger längs solfläckens "golv" medan toppen
markerar den skenbara höjden hos den "ljusbrygga" som tränger in i
solfläcken från den omgivande granulationen. De uppmätta höjderna
ligger mellan 200 och 450 km med ett medelvärde på omkring 300 km och
en osäkerhet på 50 km. Analysen gjordes av Dr. Bruce Lites vid
High Altitude Observatory of the National Center for Atmospheric
Research, Boulder, Colorado, USA och ingår i en artikel som skickats
in för publicering i tidskriften Solar Physics.
2a. Liten solfläck och facklor nära
randen
En bild av ett aktivt område från den 6 juni 2003, nära solytans östra
rand (koordinater: N4 E47). Riktningen till randen är uppåt till
vänster i bilden. Avståndet mellan skalstrecken är 1000 km. Den blå
cirkeln visar jordens storlek på samma skala. Bilden är tagen med det
svenska 1-m solteleskopet (SST) på Kanarieön La Palma genom ett
smalbandigt filter vid 430 nm ("G-bandet"). Åter ser vi tydligt
solytans tredimensionella struktur nära randen, särskilt i området
närmast solfläcken. Även här lyser vissa granulkanter upp med hög
kontrast som "facklor". Facklornas storlek varierar mellan 150 och 400
km. Bilden togs av Dr. Luc Rouppe van der Voort vid Institutet för
Teoretisk Astrofysik vid Universitetet i Oslo. Bilden har bearbetats av
Dr. Mats Löfdahl vid Kungl. Vetenskapsakademiens institut för solfysik
och Dr. Tom Berger vid Lockheed Martin Solar and Astrophysics Lab,
Palo Alto, Kalifornien, USA.
Större
bild: 3264 × 2379 pixlar, 3,6 MB
2b. Magnetfältet vid de små solfläckarna och
facklorna nära solranden
Ett "magnetogram" av samma område som i G-bandsbilden ovan. Avståndet
mellan skalstrecken är 1000 km. Den blå cirkeln visar jordens storlek
på samma skala. Ett amgnetogram är en bild som visar magnetfältets
styrka, i detta fall kontruerat från två bilder tagna i olika
polarisationstillstånd i en spektrallinje (järn - Fe) nära 630 nm.
Vita strukturer i bilden har positivt magnetfält, medan mörka har
negativt. I de grå områdena är magnetfältet svagt. Magnetogrammet
visar så små detaljer som 150 km och med en fältstyrka på ungefär 0.15
Tesla. Det bekräftar att facklorna i bilden ovan överensstämmer precis
med magnetfältet. Gapen mellan facklorna överensstämmer precis med gap
med lägre fältstyrka i magnetogrammet. Denna bild är det hittills mest
högupplösta magnetogrammet uppmätt nära solranden. Denna typ av
magnetogram kommer att lära oss mycket om hur gaskonvektionen kopplar
med magnetfältet i solens atmosfär. Bilderna togs av Dr. Luc Rouppe
van der Voort vid Institutet för Teoretisk Astrofysik vid
Universitetet i Oslo. Bilderna har bearbetats av Dr. Mats Löfdahl vid
Kungl. Vetenskapsakademiens institut för solfysik och magnetogrammet
konstruerats av Dr. Tom Berger vid Lockheed Martin Solar and
Astrophysics Lab, Palo Alto, Kalifornien, USA.
Större
bild: 3264 × 2379 pixlar, 2,5 MB
3. Granulation, solfläckar och små
magnetiska element nära solskivans mitt
En bild av ett aktivt område från den 13 maj 2003, nära solytans mitt
(koordinater: N10 E15). Avståndet mellan skalstrecken är 1000 km.
Bilden är tagen med det svenska 1-m solteleskopet (SST) på Kanarieön
La Palma genom ett smalbandigt filter vid 430 nm ("G-bandet"). Bilden
visar att de småskaliga magnetfälten vid mitten av solskivan motsvaras
av små, kompakta lysande strukturer i de mörka banden runt de ljusa
granulerna. De är ungefär 100 km i diameter, märkbart mindre än
facklorna som syns i bilderna ovan, som visar områden närmare
solranden. Hur och varför de magnetiska strukturerna övergår från
dessa små prickar till de större facklorna nära randen har länge varit
ett mysterium för solfysikerna. Bilden togs av Dr. Tom Berger vid
Lockheed Martin Solar and Astrophysics Lab, Palo Alto, Kalifornien,
USA.
Större
bild: 3312 × 2400 pixlar, 5,4 MB
4. Film med jämförelse av G-bandsbild och
magnetogram av en solfläck
Denna film zoomar in på solfläcken i G-bandsbilden frpn den 6 juni
2003 ovan och växlar sedan mellan den och magnetogrammet. Den visar på
det sättet hur solfläcksstrukturerna och magnetfältet stämmer överens
ner till magnetogrammets upplösning på ungefär 150 km. Filmen gjordes
med programmet FinalCut Pro på en Macintosh G4. Digitala filmverktyg
blir allt vanligare som verktyg för analys av stora soldataset. Filmen
gjordes av Dr. Alan Title vid Lockheed Martin Solar and Astrophysics
Lab, Palo Alto, Kalifornien, USA.
Movie: QuickTime, 54
MB
5. Film med jämförelse av G-bandsbild och
magnetogram med facklor
Denna film zoomar in på facklorna i G-bandsbilden frpn den 6 juni 2003
ovan och växlar sedan mellan den och magnetogrammet. Den visar på det
sättet hur facklorna och magnetfältet stämmer överens ner till
magnetogrammets upplösning på ungefär 150 km. Det som stör
överensstämmelsen här och var beror på att bilderna inte är tagna
exakt samtidigt och att brytningsfel från turbulens i jordatmosfären
förvränger bilderna något olika. Filmen
gjordes av Dr. Alan Title vid Lockheed Martin Solar and Astrophysics
Lab, Palo Alto, Kalifornien, USA.
Movie: QuickTime, 43
MB
Mer information
Mer information kan fås från Buddy Nelson vid Lockheed Martin:
Tel: +1 510 797-0349
Pager: +1 888 916-1797
buddynelson@mac.com
Mer information om det svenska 1-m solteleskopet finns på http://www.isf.astro.su.se
Mer information om Institutet för Teoretisk Astrofysik vid
Universitetet i Oslo finns på http://www.astro.uio.no
High Altitude Observatory of the National Center for
Atmospheric Research webbsajt finns på http://www.hao.ucar.edu
Lockheed Martin Solar and Astrophysics Laboratory webbsajt finns på
http://www.lmsal.com/
TRACE är en NASA SMEX-satellit som styrs från NASA Goddard
Space Flight Center av NASA och Lockheed Martin.
Detta arbete
finansierades delvis av Lockheed Martins NASA-kontrakt NAS8-98032.
Det svenska 1-m solteleskopet drivs av Kungl. Vetenskapsakademiens
institut för solfysik i Observatorio del Roque de los Muchachos, vid
det spanska Instituto de Astrofísica de Canarias.
Time-stamp: <2013-04-19 11:06:56 mats>
