Solkorona: beskrivelse, funksjoner, lysstyrke og interessante fakta

2024 Forfatter: Henry Conors | [email protected]. Sist endret: 2024-02-12 11:33

Sola er en enorm kule av varme gasser som produserer kolossal energi og lys og gjør livet på jorden mulig.

Dette himmelobjektet er det største og mest massive i solsystemet. Fra jorden til den er avstanden fra 150 millioner kilometer. Det tar omtrent åtte minutter før varme og sollys når oss. Denne avstanden kalles også åtte lysminutter.

Stjernen som varmer opp jorden vår består av flere ytre lag som fotosfæren, kromosfæren og solkoronaen. De ytre lagene av solens atmosfære skaper energi på overflaten som bobler og eksploderer ut av stjernens indre, og identifiseres som sollys.

Komponenter av det ytre laget av solen

Laget vi ser kalles fotosfæren eller lyssfæren. Fotosfæren er preget av lyse, sydende granuler av plasma og mørkere, kaldere solflekker som oppstår når solens magnetfelt river gjennom overflaten. Flekker dukker opp og beveger seg over solskiven. Ved å observere denne bevegelsen, konkluderte astronomer at vår lyskildesnur seg rundt sin akse. Siden solen ikke har en solid base, roterer forskjellige områder med forskjellige hastigheter. Ekvatorregioner fullfører en hel sirkel på omtrent 24 dager, mens polare rotasjoner kan ta mer enn 30 dager (å fullføre en rotasjon).

Hva er fotosfæren?

Fotosfæren er også kilden til solflammer: flammer som strekker seg hundretusenvis av miles over solens overflate. Solutbrudd produserer utbrudd av røntgenstråler, ultrafiolett, elektromagnetisk stråling og radiobølger. Kilden til røntgen- og radiostråling er direkte fra solkoronaen.

Hva er kromosfæren?

Sonen rundt fotosfæren, som er det ytre skallet til solen, kalles kromosfæren. Et sm alt område skiller koronaen fra kromosfæren. Temperaturen stiger kraftig i overgangsregionen, fra noen få tusen grader i kromosfæren til over en million grader i koronaen. Kromosfæren avgir en rødlig glød, som ved forbrenning av overopphetet hydrogen. Men den røde kanten kan bare sees under en formørkelse. Andre ganger er lyset fra kromosfæren generelt for svakt til å ses mot den lyse fotosfæren. Plasmatettheten synker raskt og beveger seg oppover fra kromosfæren til koronaen gjennom overgangsregionen.

Hva er solkoronaen? Beskrivelse

Astronomer undersøker utrettelig mysteriet med solkoronaen. Hvordan er hun?

Dette er atmosfæren til solen eller dens ytre lag. Dette navnet ble gitt fordiat dens utseende blir tydelig når en total solformørkelse inntreffer. Partikler fra koronaen strekker seg langt ut i verdensrommet og når faktisk jordens bane. Formen bestemmes hovedsakelig av magnetfeltet. Frie elektroner i koronabevegelse langs magnetiske feltlinjer danner mange forskjellige strukturer. Formene som sees i koronaen over solflekker er ofte hesteskoformede, noe som ytterligere bekrefter at de følger magnetiske feltlinjer. Fra toppen av slike "buer" kan lange streamere strekke seg, i en avstand fra solens diameter eller enda mer, som om en prosess trekker materiale fra toppen av buene ut i verdensrommet. Dette involverer solvinden, som blåser utover gjennom vårt solsystem. Astronomer har k alt slike fenomener "slangehjelm" på grunn av deres likhet med de taggete hjelmene som ble båret av riddere og brukt av noen tyske soldater før 1918

Hva er kronen laget av?

Materialet som solkoronaen er dannet av er ekstremt varmt, og består av sjeldne plasma. Temperaturen inne i koronaen er mer enn en million grader, overraskende mye høyere enn temperaturen på overflaten av solen, som er omtrent 5500 °C. Trykket og tettheten til koronaen er mye lavere enn i jordens atmosfære.

Ved å observere det synlige spekteret til solkoronaen, ble lyse emisjonslinjer funnet ved bølgelengder som ikke samsvarer med kjente materialer. I denne forbindelse har astronomer antydet eksistensen av "koronium"som hovedgassen i koronaen. Den sanne naturen til dette fenomenet forble et mysterium inntil det ble oppdaget at koronalgassene ble overopphetet over 1 000 000 °C. Med en så høy temperatur er de to dominerende grunnstoffene, hydrogen og helium, fullstendig blottet for elektronene sine. Selv mindre stoffer som karbon, nitrogen og oksygen strippet ned til bare kjerner. Bare de tyngre bestanddelene (jern og kalsium) er i stand til å beholde noen av elektronene sine ved disse temperaturene. Utslippet fra disse sterkt ioniserte elementene som danner spektrallinjene forble et mysterium for tidlige astronomer inntil nylig.

Lysstyrke og interessante fakta

Soloverflaten er for lys, og som regel er solatmosfæren utilgjengelig for vårt syn, solens korona er heller ikke synlig for det blotte øye. Det ytre laget av atmosfæren er veldig tynt og svakt, så det kan bare sees fra jorden på det tidspunktet en solformørkelse inntreffer eller med et spesielt koronagrafteleskop som simulerer en formørkelse ved å dekke den lyse solskiven. Noen koronografier bruker bakkebaserte teleskoper, andre er utført på satellitter.

Lysstyrken til solkoronaen i røntgenstråler skyldes dens enorme temperatur. På den annen side sender solfotosfæren ut svært lite røntgenstråler. Dette gjør at koronaen kan sees på tvers av solskiven når vi observerer den i røntgenstråler. For dette brukes spesiell optikk, som lar deg se røntgenstråler. PÅPå begynnelsen av 1970-tallet brukte den første amerikanske romstasjonen, Skylab, et røntgenteleskop, som solkoronaen og solflekker eller hull var godt synlige med for første gang. I løpet av det siste tiåret har det blitt gitt en enorm mengde informasjon og bilder om solens korona. Ved hjelp av satellitter blir solkoronaen mer tilgjengelig for nye og interessante observasjoner av solen, dens egenskaper og dynamiske natur.

Soltemperatur

Selv om den indre strukturen til solkjernen er skjult for direkte observasjon, kan det ved hjelp av ulike modeller utledes at den maksimale temperaturen inne i stjernen vår er omtrent 16 millioner grader (Celsius). Fotosfæren - den synlige overflaten til Solen - har en temperatur på rundt 6000 grader Celsius, men den øker veldig kraftig fra 6000 grader til flere millioner grader i koronaen, i området 500 kilometer over fotosfæren.

Sola er varmere på innsiden enn på utsiden. Imidlertid er solens ytre atmosfære, koronaen, virkelig varmere enn fotosfæren.

På slutten av trettitallet oppdaget Grotrian (1939) og Edlen at de merkelige spektrallinjene som ble observert i solkoronaens spektrum ble sendt ut av grunnstoffer som jern (Fe), kalsium (Ca) og nikkel (Ni) ved svært høye stadier av ionisering. De konkluderte med at korongassen er veldig varm, med temperaturer over 1 million grader.

Spørsmålet om hvorfor solens korona er så varm er fortsatt et av astronomiens mest spennende gåter.de siste 60 årene. Det finnes ikke noe sikkert svar på dette spørsmålet ennå.

Selv om solkoronaen er uforholdsmessig varm, har den også en veldig lav tetthet. Det er altså bare en liten brøkdel av den totale solstrålingen som trengs for å mate koronaen. Den totale kraften som sendes ut i røntgenstråler er bare omtrent en milliondel av solens totale lysstyrke. Et viktig spørsmål er hvordan energi transporteres til koronaen og hvilken mekanisme som er ansvarlig for transporten.

Mekanismer for å drive solkoronaen

Flere forskjellige koronakraftmekanismer har blitt foreslått opp gjennom årene:

• Akustiske bølger.
• Raske og langsomme magneto-akustiske bølger av kropper.
• Alfven wave bodies.
• Langsomme og raske magneto-akustiske overflatebølger.
• Strøm (eller magnetfelt) er spredning.
• Strømmer av partikler og magnetisk fluks.

Disse mekanismene har blitt testet både teoretisk og eksperimentelt, og til dags dato er bare akustiske bølger utelukket.

Det er ennå ikke studert hvor den øvre grensen til kronen slutter. Jorden og andre planeter i solsystemet er plassert inne i koronaen. Den optiske strålingen fra koronaen observeres ved 10-20 solradier (titalls millioner kilometer) og kombineres med fenomenet dyrekretslys.

Magnetisk Corona Solar Teppe

Nylig har det "magnetiske teppet" blitt knyttet til koronaloppvarmingspuslespillet.

Observasjoner med høy romlig oppløsning viser at overflaten til solen er dekket med svake magnetiske felt konsentrert i små områder med motsatt polaritet (teppemagnet). Disse magnetiske konsentrasjonene antas å være hovedpunktene til individuelle magnetiske rør som fører elektrisk strøm.

Nylige observasjoner av dette "magnetiske teppet" viser en interessant dynamikk: fotosfæriske magnetiske felt beveger seg konstant, interagerer med hverandre, forsvinner og går ut i en veldig kort periode. Magnetisk gjenkobling mellom et magnetfelt med motsatt polaritet kan endre topologien til feltet og frigjøre magnetisk energi. Gjenkoblingsprosessen vil også spre elektriske strømmer som konverterer elektrisk energi til varme.

Dette er en generell idé om hvordan det magnetiske teppet kan være involvert i koronal oppvarming. Det kan imidlertid ikke hevdes at det "magnetiske teppet" til syvende og sist løser problemet med koronal oppvarming, siden en kvantitativ modell av prosessen ennå ikke er foreslått.

Kan solen gå ut?

Solsystemet er så komplekst og uutforsket at oppsiktsvekkende utsagn som: «Sola vil snart gå ut» eller omvendt, «Solas temperatur stiger og snart vil livet på jorden bli umulig» høres latterlig ut å si det mildt. Hvem kan komme med slike spådommer uten å vite nøyaktig hvilke mekanismeri hjertet av denne mystiske stjernen?!