17.03.2013, 13:08
Hier eine übersetzung aus dem englischen, bitte entschuldigd eventuelle
übersetzungsfehler des online übersetzers.
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![[Bild: image_full]](http://science.nasa.gov/media/medialibrary/2013/03/08/splash.jpg/image_full)
Am 8. März 2013: Mit Daten von einem raumfahrzeug von NASA haben Forscher Zeichen einer Energiequelle im Sonnenwind gefunden, der die Aufmerksamkeit von Fusionsforschern erregt hat. NASA wird im Stande sein, die Theorie später in diesem Jahrzehnt zu prüfen, wenn es eine neue Untersuchung in die Sonne für einen näheren Blick sendet.
Die Entdeckung wurde von einer Gruppe von Astronomen gemacht, die versuchen, ein mit den Jahrzehnten altes Mysterium zu lösen: Welche Hitze und den Sonnenwind beschleunigt?
er Sonnenwind ist ein heißer und schneller Fluss von magnetisiertem Benzin dass Ströme weg von der oberen Atmosphäre der Sonne. Es wird aus Wasserstoff- und Helium-Ionen mit einem Sprühregen von schwereren Elementen gemacht. Forscher vergleichen es mit dem Dampf von einem Topf von Wasser, das auf einem Ofen kocht; die Sonne kocht sich weg wörtlich.
"Aber" sagt Adam Szabo von der NASA Raumflugzentrum von Goddard, "Sonnenwind tut etwas, was der Dampf in Ihrer Küche nie tut. Als sich Dampf von einem Topf erhebt, verlangsamt er sich und wird kühl. Da Sonnenwind die Sonne verlässt, beschleunigt er sich, sich in der Geschwindigkeit verdreifachend, weil er die Korona durchführt. Außerdem setzt etwas innerhalb des Sonnenwinds fort, Hitze hinzuzufügen, gerade als es in die Kälte des Raums der Wind weht."
Entdeckung, dass "etwas" eine Absicht von Forschern seit Jahrzehnten gewesen ist. In den 1970er Jahren und 80er Jahren bereiten Beobachtungen durch zwei deutsche/amerikanische Raumfahrzeuge von Helios den Weg für frühe Theorien, die gewöhnlich etwas Mischung von Plasmainstabilitäten, magnetohydrodynamic Wellen und unruhige Heizung eingeschlossen haben. Das Beschränken der Möglichkeiten war eine Herausforderung. Die Antwort, es erweist sich, hat sich in einem dataset von einem der ältesten aktiven Raumfahrzeuge der NASA, einer Sonnenuntersuchung genannt der Wind verborgen.
Gestartet 1994 ist Wind so alt, dass er magnetische altmodischen 8-spurigen Bändern ähnliche Bänder verwendet, um seine Daten zu registrieren und abzuspielen. Ausgestattet mit der schweren Abschirmung und den doppelt-überflüssigen Systemen, um gegen den Misserfolg zu schützen, wurde das Raumfahrzeug gebaut, um zu dauern; mindestens ein Forscher an NASA nennt es "Battlestar Gallactica" der heliophysics Flotte. Wind hat überlebt fast zwei vollenden Sonnenzyklen und unzählige Sonnenaufflackern.
"Nach allen diesen Jahren sendet Wind uns noch ausgezeichnete Daten," sagt Szabo, der Projektwissenschaftler der Mission, "und er noch den Wert von 60 Jahren des Brennstoffs in seinen Zisternen übrighat."
Das Verwenden des Winds, um das Mysterium auszufasern, war Justin Kasper des Zentrums des Harvards-Smithsonian für die Astrophysik, "keinen brainer. " Er und seine Mannschaft haben die komplette 19-jährige Aufzeichnung des Raumfahrzeugs von Sonnenwindtemperaturen, magnetischem Feld und Energielesungen bearbeitet und...
"Ich denke, dass wir es gefunden haben," sagt er. "Die Quelle der Heizung im Sonnenwind ist Ion-Zyklotron-Wellen."
Ion-Zyklotron-Wellen werden aus Protonen dass Kreis in Wavelike-Rhythmen um das magnetische Feld der Sonne gemacht. Gemäß einer Theorie, die von Phil Isenberg (Universität New Hampshire) entwickelt ist und von Vitaly Galinsky und Valentin Shevchenko (UC San Diego) ausgebreitet ist, gehen Ion-Zyklotron-Wellen von der Sonne aus; durch den Sonnenwind rennend, heizen sie das Benzin zu Millionen von Graden und beschleunigen seinen Fluss zu Millionen von Meilen pro Stunde. Die Ergebnisse von Kasper bestätigen, dass Ion-Zyklotron-Wellen tatsächlich mindestens in der Nähe von der Erde aktiv sind, wo die Winduntersuchung funktioniert.
Ion-Zyklotron-Wellen können viel mehr tun als Hitze und den Sonnenwind beschleunigen, bemerkt Kasper. "Sie sind auch für einige von den sehr fremden Eigenschaften des Winds verantwortlich."
Der Sonnenwind ist Wind auf der Erde nicht ähnlich. Hier auf der Erde tragen atmosphärische Winde Stickstoff, Sauerstoff, Wasserdampf vorwärts zusammen; alle Arten bewegen sich mit derselben Geschwindigkeit, und sie haben dieselbe Temperatur. Der Sonnenwind ist jedoch viel sonderbarer. Chemische Elemente des Sonnenwinds wie Wasserstoff, Helium, und schwerere Ionen, blasen mit verschiedenen Geschwindigkeiten; sie haben verschiedene Temperaturen; und, am sonderbarsten unter allen, ändern sich die Temperaturen mit der Richtung.
"Wir haben uns lange gefragt, warum sich schwerere Elemente im Sonnenwind schneller bewegen und höhere Temperaturen haben als die leichteren Elemente," sagt Kasper. "Das ist völlig gegenintuitiv."
Die Ion-Zyklotron-Theorie erklärt es: Schwere Ionen schwingen gut mit Ion-Zyklotron-Wellen mit. Im Vergleich zu ihren leichteren Kollegen gewinnen sie mehr Energie und Hitze, weil sie surfen.
Das Verhalten von schweren Ionen im Sonnenwind ist was Intrige-Fusionsforscher. Kasper erklärt: "Wenn Sie auf Fusionsreaktoren auf der Erde schauen, ist eine der großen Herausforderungen Verunreinigung. Schwere Ionen, die von den Metallwänden des Fusionsraums stottern, kommen ins Plasma, wo die Fusion stattfindet. Schwere Ionen strahlen Hitze aus. Das kann das Plasma so viel abkühlen, dass es die Fusionsreaktion schließt."
Ion-Zyklotron-Wellen des Typs Kasper haben im Sonnenwind gefunden könnte eine Weise zur Verfügung stellen, diesen Prozess umzukehren. Theoretisch konnten sie verwendet werden, um die schweren Ionen zu heizen und/oder zu entfernen, Thermalgleichgewicht zum durchbrennenden Plasma wieder herstellend.
"Ich bin zu mehreren Fusionskonferenzen eingeladen worden, über unsere Arbeit mit dem Sonnenwind zu sprechen," sagt er.
Der nächste Schritt, stimmen Sie Kasper und Szabo ab, soll herausfinden, ob Ion-Zyklotron-Wellen derselbe Weg tief innerhalb der Atmosphäre der Sonne arbeiten, wo der Sonnenwind seine Reise beginnt. Um herauszufinden, plant NASA, ein Raumfahrzeug in die Sonne selbst zu senden.
Sonnenuntersuchung Plus, vorgesehen für den Start 2018, wird bis jetzt in die Atmosphäre der Sonne eintauchen, dass die Sonne nicht weniger als 23mal breiter scheinen wird, als es in den Himmeln der Erde tut. Bei der nächsten Annäherung, ungefähr 7 Millionen km von der Oberfläche der Sonne, muss Sonnenuntersuchung Plus Temperaturen widerstehen, die größer sind als 1400 deg. C und überleben Druckwellen der Radiation an durch jedes vorherige Raumfahrzeug nicht erfahrenen Niveaus. Die Absicht der Mission ist zur Probe das magnetische und Plasmafeld der Sonne an der wirklichen Quelle des Sonnenwinds.
"Mit der Sonnenuntersuchung Plus werden wir im Stande sein, spezifische Tests der Ion-Zyklotron-Theorie mit Sensoren zu führen, die viel fortgeschrittener sind als diejenigen auf dem Windraumfahrzeug," sagt Kasper. "Das sollte uns ein viel tieferes Verstehen der Energiequelle des Sonnenwinds geben."
ORIGINALARTIKEL IN ENGLISCH
übersetzungsfehler des online übersetzers.
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Am 8. März 2013: Mit Daten von einem raumfahrzeug von NASA haben Forscher Zeichen einer Energiequelle im Sonnenwind gefunden, der die Aufmerksamkeit von Fusionsforschern erregt hat. NASA wird im Stande sein, die Theorie später in diesem Jahrzehnt zu prüfen, wenn es eine neue Untersuchung in die Sonne für einen näheren Blick sendet.
Die Entdeckung wurde von einer Gruppe von Astronomen gemacht, die versuchen, ein mit den Jahrzehnten altes Mysterium zu lösen: Welche Hitze und den Sonnenwind beschleunigt?
er Sonnenwind ist ein heißer und schneller Fluss von magnetisiertem Benzin dass Ströme weg von der oberen Atmosphäre der Sonne. Es wird aus Wasserstoff- und Helium-Ionen mit einem Sprühregen von schwereren Elementen gemacht. Forscher vergleichen es mit dem Dampf von einem Topf von Wasser, das auf einem Ofen kocht; die Sonne kocht sich weg wörtlich.
"Aber" sagt Adam Szabo von der NASA Raumflugzentrum von Goddard, "Sonnenwind tut etwas, was der Dampf in Ihrer Küche nie tut. Als sich Dampf von einem Topf erhebt, verlangsamt er sich und wird kühl. Da Sonnenwind die Sonne verlässt, beschleunigt er sich, sich in der Geschwindigkeit verdreifachend, weil er die Korona durchführt. Außerdem setzt etwas innerhalb des Sonnenwinds fort, Hitze hinzuzufügen, gerade als es in die Kälte des Raums der Wind weht."
Entdeckung, dass "etwas" eine Absicht von Forschern seit Jahrzehnten gewesen ist. In den 1970er Jahren und 80er Jahren bereiten Beobachtungen durch zwei deutsche/amerikanische Raumfahrzeuge von Helios den Weg für frühe Theorien, die gewöhnlich etwas Mischung von Plasmainstabilitäten, magnetohydrodynamic Wellen und unruhige Heizung eingeschlossen haben. Das Beschränken der Möglichkeiten war eine Herausforderung. Die Antwort, es erweist sich, hat sich in einem dataset von einem der ältesten aktiven Raumfahrzeuge der NASA, einer Sonnenuntersuchung genannt der Wind verborgen.
Gestartet 1994 ist Wind so alt, dass er magnetische altmodischen 8-spurigen Bändern ähnliche Bänder verwendet, um seine Daten zu registrieren und abzuspielen. Ausgestattet mit der schweren Abschirmung und den doppelt-überflüssigen Systemen, um gegen den Misserfolg zu schützen, wurde das Raumfahrzeug gebaut, um zu dauern; mindestens ein Forscher an NASA nennt es "Battlestar Gallactica" der heliophysics Flotte. Wind hat überlebt fast zwei vollenden Sonnenzyklen und unzählige Sonnenaufflackern.
"Nach allen diesen Jahren sendet Wind uns noch ausgezeichnete Daten," sagt Szabo, der Projektwissenschaftler der Mission, "und er noch den Wert von 60 Jahren des Brennstoffs in seinen Zisternen übrighat."
Das Verwenden des Winds, um das Mysterium auszufasern, war Justin Kasper des Zentrums des Harvards-Smithsonian für die Astrophysik, "keinen brainer. " Er und seine Mannschaft haben die komplette 19-jährige Aufzeichnung des Raumfahrzeugs von Sonnenwindtemperaturen, magnetischem Feld und Energielesungen bearbeitet und...
"Ich denke, dass wir es gefunden haben," sagt er. "Die Quelle der Heizung im Sonnenwind ist Ion-Zyklotron-Wellen."
Ion-Zyklotron-Wellen werden aus Protonen dass Kreis in Wavelike-Rhythmen um das magnetische Feld der Sonne gemacht. Gemäß einer Theorie, die von Phil Isenberg (Universität New Hampshire) entwickelt ist und von Vitaly Galinsky und Valentin Shevchenko (UC San Diego) ausgebreitet ist, gehen Ion-Zyklotron-Wellen von der Sonne aus; durch den Sonnenwind rennend, heizen sie das Benzin zu Millionen von Graden und beschleunigen seinen Fluss zu Millionen von Meilen pro Stunde. Die Ergebnisse von Kasper bestätigen, dass Ion-Zyklotron-Wellen tatsächlich mindestens in der Nähe von der Erde aktiv sind, wo die Winduntersuchung funktioniert.
Ion-Zyklotron-Wellen können viel mehr tun als Hitze und den Sonnenwind beschleunigen, bemerkt Kasper. "Sie sind auch für einige von den sehr fremden Eigenschaften des Winds verantwortlich."
Der Sonnenwind ist Wind auf der Erde nicht ähnlich. Hier auf der Erde tragen atmosphärische Winde Stickstoff, Sauerstoff, Wasserdampf vorwärts zusammen; alle Arten bewegen sich mit derselben Geschwindigkeit, und sie haben dieselbe Temperatur. Der Sonnenwind ist jedoch viel sonderbarer. Chemische Elemente des Sonnenwinds wie Wasserstoff, Helium, und schwerere Ionen, blasen mit verschiedenen Geschwindigkeiten; sie haben verschiedene Temperaturen; und, am sonderbarsten unter allen, ändern sich die Temperaturen mit der Richtung.
"Wir haben uns lange gefragt, warum sich schwerere Elemente im Sonnenwind schneller bewegen und höhere Temperaturen haben als die leichteren Elemente," sagt Kasper. "Das ist völlig gegenintuitiv."
Die Ion-Zyklotron-Theorie erklärt es: Schwere Ionen schwingen gut mit Ion-Zyklotron-Wellen mit. Im Vergleich zu ihren leichteren Kollegen gewinnen sie mehr Energie und Hitze, weil sie surfen.
Das Verhalten von schweren Ionen im Sonnenwind ist was Intrige-Fusionsforscher. Kasper erklärt: "Wenn Sie auf Fusionsreaktoren auf der Erde schauen, ist eine der großen Herausforderungen Verunreinigung. Schwere Ionen, die von den Metallwänden des Fusionsraums stottern, kommen ins Plasma, wo die Fusion stattfindet. Schwere Ionen strahlen Hitze aus. Das kann das Plasma so viel abkühlen, dass es die Fusionsreaktion schließt."
Ion-Zyklotron-Wellen des Typs Kasper haben im Sonnenwind gefunden könnte eine Weise zur Verfügung stellen, diesen Prozess umzukehren. Theoretisch konnten sie verwendet werden, um die schweren Ionen zu heizen und/oder zu entfernen, Thermalgleichgewicht zum durchbrennenden Plasma wieder herstellend.
"Ich bin zu mehreren Fusionskonferenzen eingeladen worden, über unsere Arbeit mit dem Sonnenwind zu sprechen," sagt er.
Der nächste Schritt, stimmen Sie Kasper und Szabo ab, soll herausfinden, ob Ion-Zyklotron-Wellen derselbe Weg tief innerhalb der Atmosphäre der Sonne arbeiten, wo der Sonnenwind seine Reise beginnt. Um herauszufinden, plant NASA, ein Raumfahrzeug in die Sonne selbst zu senden.
Sonnenuntersuchung Plus, vorgesehen für den Start 2018, wird bis jetzt in die Atmosphäre der Sonne eintauchen, dass die Sonne nicht weniger als 23mal breiter scheinen wird, als es in den Himmeln der Erde tut. Bei der nächsten Annäherung, ungefähr 7 Millionen km von der Oberfläche der Sonne, muss Sonnenuntersuchung Plus Temperaturen widerstehen, die größer sind als 1400 deg. C und überleben Druckwellen der Radiation an durch jedes vorherige Raumfahrzeug nicht erfahrenen Niveaus. Die Absicht der Mission ist zur Probe das magnetische und Plasmafeld der Sonne an der wirklichen Quelle des Sonnenwinds.
"Mit der Sonnenuntersuchung Plus werden wir im Stande sein, spezifische Tests der Ion-Zyklotron-Theorie mit Sensoren zu führen, die viel fortgeschrittener sind als diejenigen auf dem Windraumfahrzeug," sagt Kasper. "Das sollte uns ein viel tieferes Verstehen der Energiequelle des Sonnenwinds geben."
ORIGINALARTIKEL IN ENGLISCH