Polski spektrometr RESIK pomaga w dokładniejszym wyznaczaniu składu chemicznego korony słonecznej

Instrument RESIK (Credits: Zakład Fizyki Słońca CBK PAN)W artykule przyjętym właśnie do publikacji w renomowanym czasopiśmie The Astrophysical Journal,  787 (doi: 10.1088/0004-637Х/787/1/1), autorstwa: B. Sylwester, J. Sylwester, K.J.H. Phillips, A. Kępa, T. Mrozek,  przedstawiono nową metodę analizy widm na przykładzie jednego z rozbłysków. Metoda umożliwia  wyznaczanie składu chemicznego gorącej plazmy.  Jej innowacyjność polega na tym,  iż po raz pierwszy w analizie tego typu widm rentgenowskich zastosowano podejście wielotemperaturowe, w przeciwieństwie do stosowanego dotychczas mało realistycznego podejścia jednotemperaturowego.

Koronę Słońca możemy zobaczyć „gołym” okiem tylko w trakcie całkowitych zaćmień Słońca. Wiadomo, że tworzy ją gorąca plazma o temperaturach milionów stopni.  Analiza obserwacji promieniowania rentgenowskiego i ultrafioletowego wykazała, że skład chemiczny plazmy koronalnej najprawdopodobniej różni się od składu chemicznego fotosfery (warstwy Słońca, która nas ogrzewa).

Wysoka temperatura plazmy korony powoduje, że jest ona źródłem silnego promieniowania rentgenowskiego i ultrafioletowego. Na szczęście promieniowanie to jest całkowicie pochłaniane w atmosferze Ziemi, dzięki czemu nie niszczy biosfery. Jednak, aby dokładnie badać koronę, należy umieścić aparaturę badawczą poza atmosferę, na pokładzie satelity badawczego - i tak zrobił zespół Zakładu Fizyki Słońca CBK PAN. Skonstruowany tam tzw. spektrograf rentgenowski Bragga został wyniesiony na orbitę i badał widma Słońca w latach 2001-2003. Przyrząd RESIK rejestrował widma rentgenowskie struktur w koronie - głównie rozbłysków- z dużą czułością i rozdzielczością widmową w zakresie długości fal od 3.3 Å do 6.1 Å.

Badania składu chemicznego Słońca mają długą tradycję i wpływały silnie na rozwój astrofizyki, głównie w kontekście numerycznego modelowania wnętrza naszej gwiazdy. Warto przypomnieć, że pierwiastek hel po raz pierwszy odkryto nie w laboratorium a właśnie na Słońcu. Dzięki pomiarom wykonanym za pomocą przyrządu RESIK, po raz pierwszy udało się bezpośrednio wyznaczyć obfitość w koronie innego gazu szlachetnego - argonu.

Analizowane będą dalsze widma innych rozbłysków.  Wyniki analizy mogą dostarczyć dowodów na występowanie zmian składu chemicznego w indywidualnych zjawiskach.

Prof. Barbara Sylwester, Zespół Fizyki Słońca CBK PAN

  • Drukuj