Annons

En svart cirkelskiva omgiven av vita flammor.

Under en total solförmörkelse kan solens korona urskiljas runt kanterna. Koronan är den tunna yttre delen av solens atmosfär, som är flera miljoner grader varm.

Bild: 
Tristan Savatier, Getty

Kvantfysiken öppnar för väderprognoser på solen

Utbrott på solen kan i värsta fall hota teknik på jorden. Med en ny metod kan forskare mäta magnetfält i solens heta korona. De hoppas att det ska kunna leda till väderprognoser på solen, så att solutbrott kan förutsägas innan de inträffar.

Annons

Publicerad:

2020-08-28

Solens magnetfält är mycket komplicerat, och bildar olika strukturer som ibland kan kollapsa och släppa lös energi i form av soleruptioner – flares. Sådana utbrott går inte att förutsäga, bland annat för att det saknas information om magnetfälten i den yttre delen av solens atmosfär, koronan. Hittills har dessa fält bara kunnat mätas med indirekta metoder. Nu har en grupp fysiker hittat en metod för att mäta fälten direkt.

– Om man kan följa de svaga magnetfälten kan man börja göra meteorologi på solen, säger Tomas Brage, professor i matematisk fysik vid Lunds universitet och en av medförfattarna till studien.

Kvantmekaniska nivåer överlappar

Koronan är extremt varm, flera miljoner grader, vilket gör att atomer blir av med många av sina elektroner. Den nya metoden använder sig av att koronan innehåller järnjoner som blivit av med hela nio elektroner. Järnjonerna innehåller två olika energinivåer som ligger nära varandra. Den ena av nivåerna kan avge en foton, medan den andra normalt inte gör det. När ett yttre magnetfält påverkar jonen blir de båda energinivåerna kvantmekaniskt sammanblandade, så att den vanligtvis förbjudna energiövergången kan inträffa, och jonen avger en foton med en annan energi.

Genom att fånga upp fotonerna och jämföra antalet av respektive energi kan forskarna få ett mått på magnetfältets styrka.

– Vi har letat länge efter just den här typen av näraliggande tillstånd. Vi hade tur att de vi hittade fanns i järn, som är vanligt i solen, säger Tomas Brage.


Läs mer om solutbrott och rymdväder i När solens utbrott hotar jorden ur F&F 1/2020.

När solens utbrott hotar jorden

Solen är för det mesta en lugn och beskedlig stjärna.

2020-02-20

Forskning & Framsteg berättar om fackgranskade forskningsresultat och om pågående forskning. Våra texter ska vara balanserade och trovärdiga, och sätta forskningsresultaten i sitt sammanhang för att göra dem begripliga. Forskning & Framsteg har rapporterat om vetenskap sedan 1966.