Исследователи под руководством Александра Фэрчайлда из Колумбийского университета провели новые измерения спектров излучения двух ионов железа, Fe IX и Fe X, в области экстремального ультрафиолета (EUV). Эти спектры особенно ценны для изучения внешней атмосферы Солнца, однако они содержат линии излучения, которые до сих пор не могли быть сопоставлены с известными электронными переходами. Новое исследование, опубликованное в The European Physical Journal D, позволило однозначно идентифицировать конкретный ион, связанный с этими ранее не имеющими аналогов линиями излучения.

Команда Фэрчайлда использовала электронно-лучевую ионную ловушку (EBIT-I) в Национальной лаборатории Лоуренса в Ливерморе (Калифорния), для создания и улавливания высокозаряженных ионов Fe IX и Fe X. Затем учёные зарегистрировали их спектры излучения в диапазоне длин волн, который позволил измерить соотношение между двумя линиями излучения Fe IX, являющееся одним из лучших индикаторов плотности во внешней атмосфере Солнца. Кроме того, в этом диапазоне находится важная линия излучения Fe X, вызванная взаимодействием между атмосферой Солнца и его интенсивным магнитным полем.

Для проверки результатов исследователи сравнили их с линиями излучения Fe IX и Fe X, смоделированными с помощью базы данных CHIANTI, наиболее широко используемой гелиофизиками для анализа и интерпретации спектров излучения Солнца. В некоторых случаях было обнаружено близкое соответствие между прогнозами CHIANTI и экспериментальными результатами. Однако в спектре Fe X были обнаружены ранее не идентифицированные линии излучения, которые необходимо будет добавить в CHIANTI для улучшения будущих прогнозов.

Данные, полученные в ходе исследования, могут значительно улучшить понимание нескольких ключевых свойств внешней атмосферы Солнца. Точные измерения спектров излучения ионов железа позволят более точно моделировать и прогнозировать процессы, происходящие в солнечной атмосфере, что имеет важное значение для понимания космической погоды и её влияния на Землю.