Meskipun berusia lebih dari 40 tahun, Teleskop Matahari Dunn di Sunspot, New Mexico tidak akan melihat pensiun dini. FIRS memberikan cakupan spektral simultan pada panjang gelombang terlihat dan inframerah melalui penggunaan spektograf dual-bersenjata yang unik. Dengan memanfaatkan optik adaptif untuk mengatasi kondisi "melihat" atmosfer, tim mengambil tujuh wilayah aktif di Matahari - satu pada 2001 dan enam selama Desember 2010 hingga Desember 2011 - saat Sunspot Cycle 23 memudar. Sampel bintik matahari penuh memiliki 56 pengamatan dari 23 daerah aktif yang berbeda ... dan menunjukkan bahwa hidrogen dapat bertindak sebagai jenis perangkat pembuangan energi yang membantu Matahari mendapatkan cengkeraman magnetis pada bintik-bintiknya.
"Kami berpikir bahwa molekul hidrogen memainkan peran penting dalam pembentukan dan evolusi bintik matahari," kata Dr. Sarah Jaeggli, lulusan Universitas Hawaii di Manoa baru-baru ini yang penelitian doktoralnya membentuk elemen kunci dari temuan baru ini. Dia melakukan penelitian dengan Drs. Haosheng Lin, juga dari Universitas Hawaii di Manoa, dan Han Uitenbroek dari National Solar Observatory di Sunspot, NM. Jaeggli sekarang adalah peneliti postdoctoral dalam kelompok surya di Montana State University. Karya mereka diterbitkan dalam edisi 1 Februari 2012, di Jurnal Astrofisika.
Anda tidak harus menjadi ahli fisika matahari untuk mengetahui tentang siklus 11 tahun Matahari, atau untuk memahami bagaimana bintik matahari adalah area yang lebih dingin dari magnet yang kuat. Percaya atau tidak, bahkan para profesional tidak cukup yakin tentang bagaimana semua mekanisme bekerja ... terutama yang menyebabkan area pembentukan bintik matahari yang memperlambat gerakan konvektif normal. Dari hal-hal yang telah kami pelajari, suhu bagian dalam tempat memiliki korelasi dengan kekuatan medan magnetnya - dengan kenaikan tajam saat suhu mendingin. "Hasil ini membingungkan," tulis Jaeggli dan rekan-rekannya. Ini menyiratkan beberapa mekanisme yang belum ditemukan di dalam tempat.
Satu teori adalah bahwa atom hidrogen yang bergabung menjadi molekul hidrogen mungkin bertanggung jawab. Adapun Matahari kita, sebagian besar hidrogen adalah atom terionisasi karena suhu permukaan rata-rata dinilai pada 5780K (9944 derajat F). Namun, karena Sol dianggap sebagai "bintang keren", para peneliti telah menemukan indikasi molekul unsur berat dalam spektrum matahari - termasuk uap air yang mengejutkan. Jenis temuan ini mungkin membuktikan daerah umbral dapat memungkinkan molekul hidrogen untuk bergabung di lapisan permukaan - prediksi 5% dibuat oleh almarhum Profesor Per E. Maltby dan rekan-rekannya di Universitas Oslo. Jenis pergeseran ini dapat menyebabkan perubahan dinamis yang drastis di mana tekanan gas terkait.
"Pembentukan sebagian besar molekul mungkin memiliki efek penting pada sifat termodinamika atmosfer matahari dan fisika bintik matahari," tulis Jaeggli.
Dengan pengukuran langsung di luar kemampuan kami saat ini, tim kemudian mengukur proxy - radikal hidroksil yang terbuat dari satu atom masing-masing hidrogen dan oksigen (OH). Menurut National Solar Observatory, "OH berdisosiasi (pecah menjadi atom) pada suhu yang sedikit lebih rendah dari H2, yang berarti H2 juga dapat terbentuk di daerah di mana OH hadir. Secara kebetulan, salah satu garis spektra inframerahnya adalah 1565.2nm, hampir sama dengan garis 1565nm besi, digunakan untuk mengukur magnet di suatu tempat dan salah satu garis yang dirancang untuk diamati oleh FIRS. "
Dengan menggabungkan data lama dan baru, tim ini mengukur medan magnet melintasi bintik matahari, dan intensitas OH di dalam bintik-bintik, menilai konsentrasi H2. "Kami menemukan bukti bahwa sejumlah besar molekul hidrogen terbentuk di bintik matahari yang mampu mempertahankan medan magnet lebih kuat dari 2.500 Gauss," komentar Jaeggli. Dia juga mengatakan kehadirannya mengarah pada intensifikasi "pelarian" sementara dari medan magnet.
Adapun anatomi sunspot, fluks magnet mendidih dari interior Sun dan memperlambat konveksi permukaan - yang pada gilirannya menghentikan gas dingin yang telah memancarkan panasnya ke ruang angkasa. Dari sana, molekul hidrogen dibuat, mengurangi volume. Karena lebih transparan daripada rekan atomnya, energinya juga dipancarkan ke ruang angkasa yang memungkinkan gas menjadi lebih dingin lagi. Pada titik ini, gas panas yang dipicu oleh fluks menekan daerah yang lebih dingin dan mengintensifkan medan magnet. “Akhirnya gas itu keluar, sebagian dari energi yang terpancar dari gas di sekitarnya. Kalau tidak, tempat itu akan tumbuh tanpa batas. Ketika medan magnet melemah, molekul H2 dan OH memanas dan terdisosiasi kembali menjadi atom, menekan daerah dingin yang tersisa dan menjaga tempat agar tidak runtuh. ”
Untuk saat ini, tim mengakui bahwa pemodelan komputer tambahan diperlukan untuk memvalidasi pengamatan mereka dan bahwa sebagian besar wilayah aktif sejauh ini adalah yang ringan. Mereka berharap Sunspot Cycle 24 akan memberi mereka lebih banyak bahan bakar untuk menjadi "keren" ...
Sumber Cerita Asli: Siaran Berita Observatorium Tenaga Surya Nasional.
