Gå direkte til innhold

Norske forskere torpederer populær solteori

Norske forskere torpederer populær solteori

Et av de store ubesvarte spørsmålene innen solfysikk har lenge vært hvorfor solens ytre atmosfære er mye varmere enn dens overflate. I en artikkel som publiseres i det prestisjetunge tidsskriftet Nature 16. juni torpederes teorien som i dag er mest populær for å forklare fenomenet. Førsteforfatteren av artikkelen, Astrid Fossum, er doktorgradsstipendiat ved Astrofysisk institutt i Oslo.

Solen er en enorm kule av superhet gass. I midten er temperaturen helt oppe i 16 millioner grader. Utover mot overflaten synker temperaturen gradvis og når ned i 6000 grader på overflaten. Videre utover kommer vi lenger og lenger fra varmekilden. Dermed bør temperaturen fortsette å synke. Det gjør den da også og ca. 500 kilometer over overflaten når den ned i 4500 grader.

Men så kommer mysteriet: Videre utover i atmosfæren, stiger temperaturen dramatisk! Ytterst i koronaen, Solens ytre atmosfære, når temperaturen opp i et par millioner grader! Det blir som om luften rundt en lampe skulle vært varmere enn lampen selv!

En rekke teorier og mye forskning er gjennom årenes løp blitt brukt for å forklare paradokset. En populær teori for å forklare opphetingen av den nedre atmosfæren (kalt kromosfæren) er at energien overføres via høyfrekvente lydbølger med perioder på 20-100 sekunder som dannes i lagene under overflaten til Solen. Slike bølger er svært vanskelige å oppdage på grunn av høyfrekvente forstyrrelser i Jordens atmosfære. Signalet blir smurt ut fordi bølgene er dannet i et svært utstrakt område og blir dessuten dempet på vei opp gjennom solatmosfæren. Dette gjør at man ikke har klart å bevise teorien ved hjelp av observasjoner.

TORPEDERER POPULÆR TEORI

De to norske forskerne Astrid Fossum og Mats Carlsson ved Astrofysisk institutt, Universitetet i Oslo, har brukt kraftige datamaskiner til å simulere Solens atmosfære ved hjelp av meget avanserte dataprogrammer. I et arbeide som 16. juni 2005 publiseres i det prestisjetunge forskningstidsskriftet Nature, viser de at det er mulig å oppdage høyfrekvente bølger med perioder på helt ned til 40 sekunder med det rombaserte solteleskopet TRACE (Transition Region and Coronal Explorer). Ved hjelp av TRACE har forskerne funnet bølger i det nevnte frekvensområdet. Astrid Fossum er doktorgradsstipendiat ved Astrofysisk institutt ved Universitetet i Oslo.

De har brukt simuleringer for å bestemme hvor mye energi disse bølgene kan overføre til kromosfæren. Det viser seg at energimengden er bare en tiendedel av den som trengs for å balansere strålingstapet i kromosfæren. Siden kromiosfæren hele tiden sender ut lys, må den tilføres energi fortløpende for ikke å kjølne.

Dette betyr at de høyfrekvente lydbølgene ikke alene kan stå for oppvarmingen av solens kromosfære i områder med lite magnetfelt. Dermed torpederes den for tiden mest populære teorien. En annen teori må til for å forklare dette merkelige fenomenet.

Beregningene er utført med støtte fra det nasjonale tungregneprogrammet i Norge.

Forfatterne

Stipendiat Astrid Fossum
Tlf: 22 85 65 11 (Astrofysisk institutt, UiO)

Professor Mats Carlson
Tlf: 22 85 65 36 (Astrofysisk institutt, UiO)

Skrevet av:
Nina Therese Maubach Seniorrådgiver +47 22 03 73 71 ntm@forskningsradet.no
Publisert:
 24.06.2005
Sist oppdatert:
01.07.2005