Solarna korona: opis, karakteristike, svjetlina i zanimljive činjenice

2024 Autor: Henry Conors | [email protected]. Zadnja izmjena: 2024-02-12 04:34

Sunce je ogromna sfera vrućih gasova koji proizvode kolosalnu energiju i svjetlost i čine život na Zemlji mogućim.

Ovaj nebeski objekat je najveći i najmasivniji u Sunčevom sistemu. Od Zemlje do nje, udaljenost je od 150 miliona kilometara. Potrebno je oko osam minuta da toplina i sunčeva svjetlost stignu do nas. Ova udaljenost se također naziva osam svjetlosnih minuta.

Zvijezda koja grije našu zemlju sastoji se od nekoliko vanjskih slojeva kao što su fotosfera, hromosfera i solarna korona. Vanjski slojevi Sunčeve atmosfere stvaraju energiju na površini koja mjehuriće i eksplodira iz unutrašnjosti zvijezde i identificira se kao sunčeva svjetlost.

Komponente vanjskog sloja Sunca

Sloj koji vidimo naziva se fotosfera ili sfera svjetlosti. Fotosfera je obilježena svijetlim, uzavrelim granulama plazme i tamnijim, hladnijim sunčevim pjegama koje nastaju kada sunčeva magnetna polja prodiru kroz površinu. Pojavljuju se mrlje koje se kreću preko Sunčevog diska. Posmatrajući ovo kretanje, astronomi su zaključili da je naša svjetiljkaokreće se oko svoje ose. Pošto Sunce nema čvrstu osnovu, različiti regioni rotiraju različitim brzinama. Regioni Ekvatora završe puni krug za oko 24 dana, dok polarne rotacije mogu potrajati više od 30 dana (da završe rotaciju).

Šta je fotosfera?

Fotosfera je takođe izvor sunčevih baklji: plamena koji se prostire stotinama hiljada milja iznad površine Sunca. Solarne baklje proizvode rafale rendgenskog, ultraljubičastog, elektromagnetnog zračenja i radio talasa. Izvor rendgenske i radio emisije je direktno iz solarne korone.

Šta je hromosfera?

Zona koja okružuje fotosferu, koja je spoljašnji omotač Sunca, naziva se hromosfera. Usko područje odvaja koronu od hromosfere. Temperatura naglo raste u prelaznom području, od nekoliko hiljada stepeni u hromosferi do preko milion stepeni u koroni. Hromosfera emituje crvenkasti sjaj, kao od sagorevanja pregrijanog vodonika. Ali crveni rub se može vidjeti samo tokom pomračenja. U drugim vremenima, svetlost iz hromosfere je generalno preslaba da bi se videla na svetlu fotosferu. Gustoća plazme brzo opada, krećući se prema gore od hromosfere do korone kroz tranzicijsko područje.

Šta je solarna korona? Opis

Astronomi neumorno istražuju misteriju solarne korone. Kakva je ona?

Ovo je atmosfera Sunca ili njegov vanjski sloj. Ovo ime je dato jerda njegov izgled postaje očigledan kada dođe do potpunog pomračenja Sunca. Čestice iz korone protežu se daleko u svemir i, zapravo, dopiru do Zemljine orbite. Oblik je uglavnom određen magnetskim poljem. Slobodni elektroni u kretanju korone duž linija magnetskog polja formiraju mnogo različitih struktura. Oblici koji se vide u koroni iznad sunčevih pjega često su u obliku potkovice, što dodatno potvrđuje da prate linije magnetskog polja. Iz vrha takvih "lukova" mogu se pružati dugačke trake, na udaljenosti od prečnika Sunca ili čak i više, kao da neki proces povlači materijal sa vrha lukova u svemir. Ovo uključuje solarni vjetar, koji duva prema van kroz naš solarni sistem. Astronomi su takve fenomene nazvali "zmijskim šlemom" zbog njihove sličnosti sa nazubljenim šlemovima koje su nosili vitezovi i koje su koristili neki njemački vojnici prije 1918.

Od čega je napravljena kruna?

Materijal od kojeg se formira solarna korona je izuzetno vruć, sastoji se od razrijeđene plazme. Temperatura unutar korone je više od milion stepeni, iznenađujuće mnogo viša od temperature na površini Sunca, koja iznosi oko 5500 °C. Pritisak i gustina korone su mnogo niži nego u Zemljinoj atmosferi.

Posmatranjem vidljivog spektra solarne korone, pronađene su svijetle emisione linije na talasnim dužinama koje ne odgovaraju poznatim materijalima. S tim u vezi, astronomi su predložili postojanje "koronijuma"kao glavni gas u koroni. Prava priroda ovog fenomena ostala je misterija sve dok nije otkriveno da su koronalni gasovi pregrijani iznad 1.000.000 °C. Sa tako visokom temperaturom, dva dominantna elementa, vodonik i helijum, potpuno su lišeni svojih elektrona. Čak i manje tvari kao što su ugljik, dušik i kisik razdvojene su do golih jezgara. Samo teži sastojci (gvožđe i kalcijum) mogu zadržati neke od svojih elektrona na ovim temperaturama. Emisija ovih visoko jonizovanih elemenata koji formiraju spektralne linije ostala je misterija za rane astronome sve do nedavno.

Svjetlina i zanimljive činjenice

Soleva površina je previše svetla i njena solarna atmosfera je po pravilu nedostupna našem vidu, korona Sunca takođe nije vidljiva golim okom. Vanjski sloj atmosfere je vrlo tanak i slab, pa se može vidjeti samo sa Zemlje u vrijeme kada dođe do pomračenja Sunca ili posebnim koronografskim teleskopom koji simulira pomračenje pokrivajući svijetli solarni disk. Neki koronografi koriste zemaljske teleskope, drugi se rade na satelitima.

Svjetlina solarne korone u rendgenskim zracima je zbog njene enormne temperature. S druge strane, solarna fotosfera emituje vrlo malo rendgenskih zraka. Ovo omogućava da se korona vidi preko Sunčevog diska kada je posmatramo u rendgenskim zracima. Za to se koristi posebna optika koja vam omogućava da vidite rendgenske zrake. ATPočetkom 1970-ih, prva američka svemirska stanica, Skylab, koristila je rendgenski teleskop, pomoću kojeg su po prvi put jasno vidljive solarna korona i sunčeve pjege ili rupe. Tokom protekle decenije, pružena je ogromna količina informacija i slika o Sunčevoj koroni. Uz pomoć satelita, solarna korona postaje sve dostupnija za nova i zanimljiva posmatranja Sunca, njegovih karakteristika i dinamičke prirode.

temperatura sunca

Iako je unutrašnja struktura Sunčevog jezgra skrivena od direktnog posmatranja, pomoću različitih modela može se zaključiti da je maksimalna temperatura unutar naše zvijezde oko 16 miliona stepeni (Celzijusa). Fotosfera - vidljiva površina Sunca - ima temperaturu od oko 6000 stepeni Celzijusa, ali se veoma naglo povećava od 6000 stepeni do nekoliko miliona stepeni u koroni, u regionu od 500 kilometara iznad fotosfere.

Sunce je toplije iznutra nego spolja. Međutim, spoljašnja atmosfera Sunca, korona, zaista je toplija od fotosfere.

Kasnih tridesetih godina, Grotrian (1939) i Edlen su otkrili da čudne spektralne linije uočene u spektru solarne korone emituju elementi kao što su gvožđe (Fe), kalcijum (Ca) i nikl (Ni) u veoma visokim fazama jonizacije. Zaključili su da je koronalni gas veoma vruć, sa temperaturama koje prelaze 1 milion stepeni.

Pitanje zašto je sunčeva korona tako vruća ostaje jedna od najuzbudljivijih zagonetki u astronomiji.u proteklih 60 godina. Još uvijek nema definitivnog odgovora na ovo pitanje.

Iako je solarna korona neproporcionalno topla, ona takođe ima veoma nisku gustinu. Stoga je samo mali dio ukupnog sunčevog zračenja potreban za napajanje korone. Ukupna snaga emitovana u rendgenskim zracima je samo oko milioniti deo ukupne svetlosti Sunca. Važno pitanje je kako se energija transportuje do korone i koji mehanizam je odgovoran za transport.

Mehanizmi za napajanje solarne korone

Predloženo je nekoliko različitih mehanizama korone snage tokom godina:

Akustični talasi.
Brzi i spori magnetno-akustični talasi tela.
Alfvenova valna tijela.
Spori i brzi magnetoakustični površinski talasi.
Struja (ili magnetsko polje) je disipacija.
Tokovi čestica i magnetni tok.

Ovi mehanizmi su testirani i teoretski i eksperimentalno i do danas su isključeni samo akustični talasi.

Još nije proučeno gdje se završava gornja granica krune. Zemlja i druge planete Sunčevog sistema nalaze se unutar korone. Optičko zračenje korone se posmatra na 10-20 solarnih radijusa (desetine miliona kilometara) i kombinuje se sa fenomenom zodijačke svetlosti.

Magnetic Corona Solar Carpet

Nedavno je "magnetni tepih" povezan sa slagalicom koronalnog grijanja.

Opažanja visoke prostorne rezolucije pokazuju da je površina Sunca prekrivena slabim magnetnim poljima koncentrisanim u malim područjima suprotnog polariteta (magnet za tepih). Vjeruje se da su ove magnetne koncentracije glavne točke pojedinačnih magnetnih cijevi koje vode električnu struju.

Nedavna zapažanja ovog "magnetnog tepiha" pokazuju zanimljivu dinamiku: fotosferska magnetna polja se stalno kreću, u interakciji jedno s drugim, raspršuju se i izlaze na vrlo kratko vrijeme. Magnetno ponovno povezivanje između magnetnog polja suprotnog polariteta može promijeniti topologiju polja i osloboditi magnetsku energiju. Proces ponovnog povezivanja će također raspršiti električne struje koje pretvaraju električnu energiju u toplinu.

Ovo je opća ideja o tome kako bi magnetni tepih mogao biti uključen u koronalno grijanje. Međutim, ne može se tvrditi da „magnetni tepih“u konačnici rješava problem koronalnog zagrijavanja, budući da kvantitativni model procesa još nije predložen.

Može li sunce izaći?

Sunčev sistem je toliko složen i neistražen da senzacionalne izjave poput: "Sunce će uskoro izaći" ili, obrnuto, "Temperatura Sunca raste i uskoro će život na Zemlji postati nemoguć" zvuče smiješno u najmanju ruku. Ko može da pravi takva predviđanja, a da ne zna tačno koji mehanizmiu srcu ove misteriozne zvezde?!