Forscher der Yunnan-Observatorien der Chinesischen Akademie der Wissenschaften beobachteten und bestätigten zum ersten Mal, dass der koronale Wellenzug an der Grenze des koronalen Lochs total reflektiert wurde, was einen wesentlichen Beweis für die Essenz der koronalen Welle liefert.
Die Studie wurde veröffentlicht in Astronomie und Astrophysik am 22. März.
Die hochstrukturierte Korona ist ein inhomogenes und anisotropes Medium voller heißem magnetisiertem Plasma. Wellen treffen häufig auf Bereiche, in denen physikalische Parameter (z. B. Magnetfeldstärke, Dichte, Temperatur) während der Ausbreitung erheblich variieren, wie z. B. aktive Bereiche und koronale Löcher.
Da diese Bereiche schnelle magnetosonische Wellengeschwindigkeiten im Fast-Mode aufweisen, werden Wellen, die auf diese Bereiche treffen, oft beeinflusst und zeigen echte Welleneigenschaften, wie beispielsweise Brechung, Reflexion und Übertragung. Als wesentliches Merkmal der Fluktuationstheorie wurde die Totalreflexion jedoch noch nicht nachgewiesen.
Die Forscher analysierten einen koronalen Wellenzug, der vom östlichen Rand der Sonne angeregt wurde, indem sie hochräumliche und zeitliche Bildgebungsbeobachtungen verwendeten. „Dieser Wellenzug breitete sich entlang der Korona nach Südwesten aus und wurde an der Grenze reflektiert, als er auf das koronale Loch am Südpol traf“, sagte Zhou Xinping, der Erstautor der Studie.
Der kritische Winkel für die Totalreflexion betrug 38 Grad, erhalten durch Kombinieren der differentiellen Emissionsmessmethode (DEM) mit dem Elektronendichteverhältnis innerhalb und außerhalb der koronalen Lochgrenze. Der Einfallswinkel betrug 33°, erhalten aus der Beobachtung.
„Der Einfallswinkel und der Reflexionswinkel erfüllen die Bedingung der Totalreflexion, dh der Einfallswinkel ist kleiner als der kritische Winkel, was beweist, dass die Reflexion des Wellenzugs an der Grenze des koronalen Lochs eine Totalreflexion war“, sagte Zhou .
Die in dieser Studie beobachtete Totalreflexion bereichert die Eigenschaften der Wechselwirkung zwischen der koronalen Welle und dem koronalen Loch weiter. Bisher wurden alle möglichen Transmissions-, Teilreflexions-, Brechungs- und Totalreflexionsphänomene beobachtet.
Diese Studie liefert Beobachtungsbeweise für die wahre Wellentheorie der Koronalwellen.
Xinping Zhou et al, Totalreflexion eines fackelgetriebenen quasi-periodischen extrem ultravioletten Wellenzugs an einer koronalen Lochgrenze, Astronomie & Astrophysik (2022). DOI: 10.1051/0004-6361/202142536