Forskare vid University of Hawaiʻi Institute for Astronomy har löst mysteriet med varför solregn bildas så snabbt under solutbrott. Deras arbete visar att ändringar i elementära abundanser, som järn, möjliggör snabb kylning av plasma i solens korona. Detta genombrott kan förbättra förutsägelser av rymdvädrets inverkan på jorden.
Solregn, bestående av kallare och tyngre klumpar av plasma, inträffar i solens korona — det yttersta lagret av intensivt varm plasma — där dessa klumpar kondenserar högt ovanför ytan och faller tillbaka. I åratal har forskare undrat över hur detta fenomen bildas så snabbt under solutbrott, eftersom tidigare modeller förutsåg att den nödvändiga uppvärmningen och kylningen skulle ta timmar eller dagar, inte minuter.
Luke Benavitz, en förstagångsgraduate student vid University of Hawaiʻi Institute for Astronomy (IfA), tillsammans med IfA-astronomen Jeffrey Reep och kollegorna Lucas A. Tarr och Andy S.H. To, tog itu med denna lucka i sin studie publicerad i Astrophysical Journal 2025. Titulerad 'Spatiotemporal Low First Ionization Potential Abundance: A Catalyst for Coronal Condensation', visar artikeln (volym 992, nummer 1, artikel 4; DOI: 10.3847/1538-4357/ae019d) att tidsvarierande elementära abundanser förklarar den snabba bildningen.
"För närvarande antar modeller att fördelningen av olika element i koronan är konstant genom rymden och tiden, vilket tydligt inte är fallet", sa Benavitz. "Det är spännande att se att när vi tillåter element som järn att förändras över tid, matchar modellerna äntligen det vi faktiskt observerar på solen. Det får fysiken att leva på ett sätt som känns verkligt."
Denna upptäckt vänder upp och ner på årtionden av antaganden om konstant atmosfärisk sammansättning och uppmanar till en omvärdering av soluppvärmningsprocesser. "Denna upptäckt är viktig eftersom den hjälper oss att förstå hur solen verkligen fungerar", förklarade Reep. "Vi kan inte se uppvärmningsprocessen direkt, så vi använder kylning som en proxy. Men om våra modeller inte har hanterat abundanserna korrekt, har kylningstiden troligen överskattats. Vi kanske behöver gå tillbaka till ritbordet för koronala uppvärmning, så det finns mycket nytt och spännande arbete att göra."
Resultaten ger bättre verktyg för att simulera solutbrott, vilket potentiellt förbättrar prognoser för rymdväderhändelser som påverkar jordens teknik och kommunikation.