Astronomie s vyhazováním koronální hmoty

Vyhození koronální hmoty (CME), velká erupce magnetizované plazmy ze sluneční atmosféry neboli korony, která se šíří ven do meziplanetárního prostoru. CME je jedním z hlavních přechodných prvků Slunce. Ačkoli je známo, že je tvořen výbušnými rekonfiguracemi solárních magnetických polí v průběhu procesu magnetického opětovného spojení, jeho přesný mechanismus formování dosud není pochopen.

Rychlé CME způsobují meziplanetární šoky ve slunečním větru a způsobují nejintenzivnější geomagnetické bouře na Zemi. Hlavními hnacími silami kosmického počasí, geomagnetickými bouřemi, jsou poruchy magnetosféry Země, které mohou mít významný dopad na pozemní i vesmírné technologické systémy. Jejich proces formování, trojrozměrná struktura, vývoj, jak se šíří meziplanetárním prostorem, vztah ke slunečnímu světlu a dopad na vesmírné prostředí Země, jsou důležitými oblastmi výzkumu sluneční a kosmické fyziky.

Pozorování a vzhled

Před vynálezem koronografu (nástroje, který umísťuje okultní disk před Slunce, aby zablokoval jeho jasné světlo) byla během úplného zatmění Slunce viditelná sluneční korona, kdy Měsíc působil jako okultní disk. S příchodem kosmické sluneční astronomie na počátku 70. let bylo možné provádět pozorování sluneční korony s vysokým rozlišením a relativně nepřetržité pozorování, což umožňovalo rutinní pozorování CME.

CME jsou pozorovány jako smyčky nebo bubliny husté plazmy, které se šíří od Slunce a které narušují a interagují s okolním slunečním větrem a meziplanetárním magnetickým polem (MMF). Ty CME pozorované in situ kosmickou lodí ve slunečním větru, nazývané meziplanetární CME (nebo ICME), jsou často charakterizovány kroucenými magnetickými poli (nebo lany magnetického toku); takové ICME jsou běžně označovány jako magnetické mraky.

Vlastnosti

CME jsou velmi velké a dynamické struktury, které mohou obsahovat více než 10 ¹⁵ gramů slunečního materiálu. Mohou mít radiální velikost 0,25 astronomické jednotky (AU; 37 milionů km nebo 23 milionů mil), když projdou kolem Země, což je 1 AU (150 milionů km nebo 93 milionů mil) od Slunce. CME, které jsou vypuštěny směrem k Zemi, se nazývají halo CME, protože když se přibližují k Zemi, vypadají větší než Slunce, takže kolem ní úplně tvoří „halo“ světlé koronální emise.

Míra výskytu CME obecně sleduje jedenáctiletý sluneční cyklus aktivity slunečních skvrn a CME se objevují častěji a jsou nejintenzivnější kolem slunečního maxima. CME způsobují největší geomagnetické bouře. Existují dva hlavní typy geomagnetických bouří: opakující se a nepřetržité bouře. Opakující se bouře jsou způsobeny slunečními paprsky zvanými koronální díry, které žijí několik měsíců a vytvářejí oblasti korotující interakce (poruchy slunečního větru, kde rychlý sluneční vítr z koronálních otvorů dohání pomalý sluneční vítr), které se opakují na 27 -denní sluneční rotace. Neobvyklé bouře se vyskytují sporadicky během sluneční rotace, ale jsou primárně poháněny CME. Oblasti korelace interakcí jsou nejčastěji pozorovány během klesající fáze slunečního cyklu (několik let po maximu sluneční energie) na sluneční minimum, zatímco CME jsou nejčastěji pozorovány během slunečního maxima.