Темные нити у солнца
Исследование образования нитей (волокон) на поверхности Солнца
Симаков Дмитрий Александрович
Учащий 5 класса
ГБОУ города Москвы «Школа № 2025» СП № 4
Тимакина Елена Сергеевна
канд.пед.наук., Заслуженный учитель РФ, учитель физики ГБОУ города Москвы «Школа № 2025» СП № 4
Наблюдения Солнца с космических обсерваторий SOHO и SDO
Анализ данных, полученных с научных сайтов
Почему нити (волокна) на поверхности Солнца стали открывать чаще?
Поиск соответствующих видеофрагментов на сайте SDO
Список использованных источников
В нашей школе с 2009 года мы проводим мониторинг солнечной активности по данным, получаемым с солнечной космической обсерватории SOHO (Solar and Heliospheric Observatory), работающий на орбите с 1995 года.
Основными вопросами, которыми мы занимались за эти семь лет – особенности солнечной активности. Мы проводим самые разнообразные наблюдения, в том числе с новой космической солнечной обсерватории SDO (Solar Dynamics Observatory), который был запущен на орбиту 11 февраля 2010 года. Все данные, которые получены различными научными инструментами разных стран, публикуются on-line, практически в этот же день.
В 2015 году в средствах массовой информации журналистами было опубликовано сообщение, что на Солнце «появилась полоса»: «Американские астронавты разглядели на Солнце гигантскую черную полосу длиной около миллиона километров. Эксперты NASA пытаются понять природу необычного образования, которое никогда не приходилось наблюдать ученым. По мнению специалистов, речь идет, скорее всего, о скоплении плотного холодного газа, который держится на поверхности светила благодаря магнитным полям. Температура «трещины» намного ниже температуры самого Солнца, поэтому она и выглядит темной. Ученых NASA пятно пугает своей непредсказуемостью. Оно разрастается гигантскими темпами» (рис.1). Доступ: http://www.nofollow.ru/video.php?c=edyA2HkO-Gs
Рис.1. Гигантская трещина на Солнце
Найдя аналогичные сообщения в СМИ в 2011 году, проанализировав, что по данному вопросу написано в научных сайтах, я сформулировал так цель работы и чем буду заниматься.
Цель данной работы:
Определить, какие процессы происходят на Солнце, что журналисты определяют, как гигантскую черную полосу?
Выяснить, как часто бывают данные процессы.
Предмет исследования – излучение Солнца в разных диапазонах длин волн.
Методы исследования – анализ данных с космической обсерватории SOHO, спутника NASA Solar Dynamics Observatory, анализ научной литературы по данному вопросу с сайтов Астронет.
Наблюдения Солнца с космических обсерваторий SOHO и SDO
Научные наблюдения Солнца проводят с нескольких космических обсерваторий, например, с космической солнечной обсерватории SOHO, исследуя излучение не только в видимом диапазоне, но и в более жёстком излучении – ультрафиолете и рентгеновском диапазонах.
Рис. 2. Космическая солнечная обсерватория SOHO http://sohowww.nascom.nasa.gov/spaceweather/.
С этой страницы можно получить последние изображения Солнца на разных длинах волн. На SOHO и SDO работают различные научные инструменты, которые получают изображения Солнца, что соответствует разной температуре (рис.3).
Рис.3. Приборы EIT 171, EIT 193, EIT 211, EIT 304, EIT 131, EIT335
Данный рисунок был выполнен по данным AIA, на нем видно, что каждый прибор наблюдает на определенной длине волны (как радиоприемник), которой соответствует характерная температура. На этом рисунке я написал температуры, которые излучают на этих длинах волн.
Рис.4. Данные AIA за 10 февраля 2016 г.
Самые последние изображения Солнца можно наблюдать со страницы «Космическая погода».
Анализ данных, полученных с научных сайтов
С сайта Астронет
Рис. 5. APOD – Астрономическая картинка дня. 29.04.2015. Поперек Солнца http://www.astronet.ru/db/msg/1336436
«Длинное солнечное волокно протянулось поперек сравнительно спокойной поверхности Солнца на этом телескопическом снимке, сделанном 27 апреля. Спустя день длинное волокно сместилось направо поперек солнечного диска и произошел его прорыв, выбросивший вещество над поверхностью».
Рис. 6. APOD – Астрономическая картинка дня. 9.02.2015. Невероятно длинное волокно на Солнце. http://www.astronet.ru/db/msg/1332345
Рис.7. Ученые обнаружили на Солнце огромную магнитную нить. Опубликовано 27.10.2015. http://mks-onlain.ru/news/uchenye-obnaruzhili-na-solntse-ogromnuyu-magnitnuyu-nit/
«Пояснение: Вчера на Солнце обнаружили одно из самых длинных когда-либо наблюдаемых волокон. Возможно, сегодня оно всё ещё там. На этой фотографии оно видно, как длинная тёмная прожилка чуть ниже центра. Огромное волокно протянулось по диску Солнца на расстояние большее, чем сам солнечный радиус — более 700 000 километров. Тёмная нить — это на самом деле горячий газ, приподнятый над поверхностью и удерживаемый там солнечным магнитным полем, так что, если бы мы смотрели на это сбоку, мы бы увидели его как выступ.».
Пояснение. «Обсерватории солнечной динамики (SDO) удалось отследить появление странной длинной плазменной нити на Солнце, которая, согласно наблюдениям, растянулась вдоль нашего светила примерно на половину его радиуса. Отмечено, что эти длинные змеевидные нити представляют собой удлиненные облака плазмы, которые связаны магнитными силами Солнца. Они часто нестабильны и, как правило, распадаются менее чем за неделю».
Рис. 8. SDO наблюдает гигантский филамент на Солнце http://astro-news.org/news/sdo_nabljudaet_gigantskij_filament_na_solnce/2014-10-05-46
Рис.9. Сайт «Космическая погода». СУПЕР SOLAR НИТИ. 11 февраля 2015 г.
«Описание. Извилистый, расширенный филамент (вид протуберанца) солнечного материала лежит прямо напротив солнца, растянувшись на 1 млн. миль от одного конца к другому. Филаменты – это тучи солнечного материала плавающие над поверхностью Солнца под действием мощных магнитных сил. Хоть и общеизвестно, что они очень нестабильны, иногда они могут оставаться на продолжительное время, на дни или даже месяцы. НАСА Solar Dynamics Observatory, или SDO, которая наблюдает Солнце 24 часа в сутки, следила за этим гигантским филаментом несколько дней, пока он вращался вместе с Солнцем. При выпрямлении подобное образование может достигать почти всей длинны Солнца, а это около 1 миллиона миль, или в 100 раз больше Земли».
Сайт «Космическая погода» http://spaceweather.com/
Пояснение (собственный перевод). «СУПЕР SOLAR НИТИ: Это, пожалуй, вторая самая большая объект в Солнечной системе. Нить магнетизма длиной почти 1 000 000 км тянется по поверхности Солнца. Нить – это солнечный филамент, усики плазмы, подвешенные над поверхностью Солнца магнитными силами. Нити появляются на Солнце все время, но эта нить необычно большая, в 10 раз больше, чем обычные нити. Если филамент становится нестабильным и извергается, это может бросить свои компоненты в космос. Кусочки нити, падающей назад к солнечной поверхности, могут взорваться при ударе, что вызывает вспышку Хайдера».
Анализ текста и некоторые термины
Объяснение явления или термина
Волокна на Солнце, тёмные нити на Солнце
Это одни и те же явления. Представляют собой удлиненные облака плазмы, которые связаны магнитными силами Солнца. Они часто нестабильны и, как правило, распадаются менее чем за неделю. Тёмная нить — это на самом деле горячий газ, приподнятый над поверхностью и удерживаемый там солнечным магнитным полем, так что, если бы мы смотрели на это сбоку, мы бы увидели его как выступ.
При разрушении волокон наблюдаются солнечные вспышки особого рода – так называемые «вспышки Хайдера» (Hyder Flares), получившие свое наименование в честь астронома доктора Чарльза Хайдера. Вспышка Хайдера происходит в области, где находились волокна. По-видимому, вспышки Хайдера связаны с внезапным исчезновением темных волокон
Почему нити (волокна) на поверхности Солнца стали открывать чаще?
Наверное, это связано с тем, что в 2010 начала работать солнечная обсерватория SDO, с которой поступают изображения Солнца, на которых и открывают такие нити. Данные процессы наблюдались в 2011, 2014, 2015 гг., что соответствует современному 24 циклу солнечной активности и наибольшей активности за данный период.
Поиск соответствующих видеофрагментов на сайте SDO
Известно, что на сайте SDO из-за огромного объёма поступающей информации (Тб) часть её автоматически переводится в видеофрагменты. Поэтому был проведён поиск. На сайте SDO был найден соответствующий видеофрагмент развития этого события 304Whip_best.mpg. http://sdo.gsfc.nasa.gov/gallery/main/item/157
Было определено, какие процессы происходят на Солнце, которые журналисты определяют, как гигантскую черную полосу. Это нити или волокна, по-английски филаменты – образования на поверхности Солнца, связанные с магнитным полем.
Была найдена информация об этих образованиях на научных сайтах, видеофрагмент, создан рисунок, выполненный по данным AIA, на нём видно, что каждый прибор наблюдает на определенной длине волны, что соответствует определенной температуре.
Была найдена информация о том, что такие процессы происходили в 2011, 2014 и 2015 гг, что соответствует времени повышенной солнечной активности. Задачи исследования были выполнены.
Источник
Астрономы заметили вращение у крупнейших структур во Вселенной
Новости партнеров
Анализируя данные о движении и распределении сотен тысяч галактик в нитях космической паутины, полученные в рамках обзора Sloan Digital Sky, международная команда астрономов обнаружила, что эти огромные волокна вращаются, создавая «круговорот» размером в сотни миллионов световых лет. Такое движение никогда ранее не наблюдалось на столь огромных масштабах, и его открытие указывает на существование пока неизвестного процесса, ответственного за вращение самых протяженных в известной Вселенной структур. Результаты исследования представлены в журнале Nature Astronomy.
Космические нити – это огромные мосты из барионной и темной материй, которые соединяют скопления галактик друг с другом. Они похожи на тонкие протяженные цилиндры длиной в сотни миллионов световых лет и диаметром в миллионы световых лет. На таких масштабах галактики в них являются лишь песчинками, дрейфующими, как оказалось, по спирали к центру наибольшей концентрации массы.
«Как возникает угловой момент, ответственный за вращение на космологических масштабах – одна из ключевых нерешенных проблем космологии. В стандартной модели малая избыточная плотность, присутствующая в ранней Вселенной, со временем растет из-за гравитационной нестабильности, поскольку материя перемещается в более плотные участки. Такой потенциальный поток должен быть безвихревым. Поэтому, любое вращение создается самой структурой, однако у нас пока нет точного ответа о его природе», – рассказывают авторы исследования.
С одной стороны, космическая паутина в целом и, в частности, ее волокна тесно связаны с образованием и эволюцией галактик. С другой – нити также оказывают сильное влияние на собственное вращение галактик и ореолов темной материи, в которые они заключены.
«До сих пор было неизвестно, верно ли теоретическое предположение и основанное на нем компьютерное моделирование, что сами волокна должны вращаться. Теперь у нас есть наблюдательные доказательства этому», – заключили авторы исследования.
Источник
Темные нити окутали Солнце (видео)
Продолжение: Черная дыра «выплюнула» звезду
Обсерватория солнечной динамики NASA зафиксировала на Солнце два выброса темного вещества, принявшего нитевидную форму. Первый выброс произошел 15 ноября и продолжался четыре часа, второй – на следующий день. Видео этих мощных солнечных вспышек, поразивших ченых, NASA разместило на своем официальном сайте.
ПО ТЕМЕ
На Солнце произошла длительная вспышка
Телескоп NASA поймал НЛО у Солнца (видео)
Ученые о восходе третьего солнца над Уралом
Ученые ждут мощную магнитную бурю
Сюжеты Космос
Запись была сделана с помощью обсерватории NASA Solar Dynamics Observatory. Видео снято с применением длинных ультрафиолетовых волн (на длине волны 304 ангстрем) в крайней ультрафиолетовой области спектра, после чего специалисты «раскрасили» запись в красный цвет. Ученые показали ускоренный процесс протекания явления, уложившись в 18 секунд.
Астрофизики пока не могут объяснить, чем вызваны подобные мощные выбросы темного вещества. Известно, что солнечная материя формируется и удерживается над поверхностью звезды за счет сил магнитного поля. Меняя свою конфигурацию, магнитное поле вызывает вспышки на Солнце: извержения солнечной плазмы в космическое пространство. Материя при этом может принимать форму нитей разного размера. При этом выбрасываемые нити темнее Солнца из-за их сравнительно невысокой температуры.
Источник
Ученые опубликовали самые детальные фото Солнца: на нем есть загадочные нити
Впервые удалось запечатлеть магнитные нити, которые покрывают Солнце. Снимки звезды с самым высоким в истории разрешением опубликовали ученые из Университета Центрального Ланкашира совместно со специалистами NASA, передает пресс-служба Университета.
Читайте нас в Telegram: проверенные факты, только важное
Магнитные нити заполнены чрезвычайно горячей (несколько миллионов градусов) плазмой и электрифицированными газами. Ширина нитей – около 500 километров.
До этих сверхточных снимков некоторые части атмосферы Солнца казались темными или почти пустыми. Ученые пока не знают, как эти нити формируются и влияют ли они на появление солнечных бурь и вспышек.
«Эти новые изображения дают нам поразительное понимание атмосферы Солнца. Наряду с текущими миссиями, такими как Sloar Probe и SolO, в ближайшем будущем динамический внешний слой Солнца откроетcя в совершенно новом свете», — говорит Доктор Эми Уайнбаргер
СПРАВКА. Фото были сделаны с помощью суборбитального телескопа NASA Hi-C.
Он может выделять мелкие областью площадью до 70 квадратных километров, что составляет всего 0,01% от размера Солнца. Такое разрешение позволяет рассмотреть структуру атмосферы звезды.
- До этого самыми детальными снимками Солнца были фото Национального научного фонда на гавайском острове Халеакала. На них запечатлены гигантские движущиеся капли-гранулы на поверхности звезды.
Фото — University of Central Lancashire
Источник