Sonce je ogromna krogla vročih plinov, ki proizvajajo ogromno energije in svetlobe ter omogočajo življenje na Zemlji.
Ta nebesni objekt je največji in najbolj masivni v sončnem sistemu. Od Zemlje do nje je razdalja od 150 milijonov kilometrov. Potrebuje približno osem minut, da toplota in sončna svetloba dosežeta nas. Ta razdalja se imenuje tudi osem svetlobnih minut.
Zvezda, ki ogreva našo zemljo, je sestavljena iz več zunanjih plasti, kot so fotosfera, kromosfera in sončna korona. Zunanji sloji Sončeve atmosfere ustvarjajo energijo na površini, ki mehurčka in izbruhne iz notranjosti zvezde in je identificirana kot sončna svetloba.
Sestavni deli zunanje plasti Sonca
Sloj, ki ga vidimo, se imenuje fotosfera ali svetlobna krogla. Fotosfero zaznamujejo svetla, kipeča zrnca plazme in temnejše, hladnejše sončne pege, ki nastanejo, ko sončna magnetna polja raztrgajo površino. Pojavljajo se pike in se premikajo po Sončevem disku. Ob opazovanju tega gibanja so astronomi ugotovili, da je naša svetilkavrti okoli svoje osi. Ker Sonce nima trdne podlage, se različna področja vrtijo z različnimi hitrostmi. Območja ekvatorja zaključijo polni krog v približno 24 dneh, medtem ko lahko polarne rotacije trajajo več kot 30 dni (za dokončanje rotacije).
Kaj je fotosfera?
Fotosfera je tudi vir sončnih izbruhov: plamenov, ki segajo na stotine tisoč milj nad površino Sonca. Sončne izbruhe povzročajo izbruhe rentgenskega, ultravijoličnega, elektromagnetnega sevanja in radijskih valov. Vir rentgenskih in radijskih emisij je neposredno iz sončne korone.
Kaj je kromosfera?
Območje, ki obdaja fotosfero, ki je zunanja lupina Sonca, se imenuje kromosfera. Ozko območje loči korono od kromosfere. Temperatura se v prehodnem območju močno dvigne, od nekaj tisoč stopinj v kromosferi do več kot milijon stopinj v koroni. Kromosfera oddaja rdečkast sij, kot pri zgorevanju pregretega vodika. Toda rdeči rob je mogoče videti le med mrkom. Včasih je svetloba iz kromosfere na splošno prešibka, da bi jo opazili na svetli fotosferi. Gostota plazme hitro pada in se premika navzgor od kromosfere do korone skozi prehodno območje.
Kaj je sončna korona? Opis
Astronomi neutrudno raziskujejo skrivnost sončne korone. Kakšna je?
To je ozračje Sonca ali njegova zunanja plast. To ime je bilo dano, kerda postane njen videz očiten, ko pride do popolnega sončnega mrka. Delci iz korone segajo daleč v vesolje in dejansko dosežejo orbito Zemlje. Obliko določa predvsem magnetno polje. Prosti elektroni pri gibanju korone vzdolž magnetnih silnic tvorijo veliko različnih struktur. Oblike, ki jih vidimo v koroni nad sončnimi pegami, so pogosto v obliki podkve, kar dodatno potrjuje, da sledijo linijam magnetnega polja. Z vrha takšnih "lokov" se lahko raztezajo dolge trakove, na razdaljo premera Sonca ali celo več, kot da nek proces vleče material z vrha lokov v vesolje. To vključuje sončni veter, ki piha navzven skozi naš sončni sistem. Astronomi so takšne pojave poimenovali "kačja čelada" zaradi njihove podobnosti z nazobčanimi čeladami, ki so jih nosili vitezi in so jih uporabljali nekateri nemški vojaki pred letom 1918
Iz česa je krona?
Material, iz katerega je oblikovana sončna korona, je izjemno vroč, sestavljen iz redke plazme. Temperatura znotraj korone je več kot milijon stopinj, presenetljivo veliko višja od temperature na površini Sonca, ki je približno 5500 °C. Tlak in gostota korone sta veliko nižja kot v Zemljini atmosferi.
Z opazovanjem vidnega spektra sončne korone so bile najdene svetle emisijske črte pri valovnih dolžinah, ki se ne ujemajo z znanimi materiali. V zvezi s tem so astronomi predlagali obstoj "koronija"kot glavni plin v koroni. Prava narava tega pojava je ostala skrivnost, dokler ni bilo odkrito, da so bili koronalni plini pregreti nad 1.000.000 °C. Pri tako visoki temperaturi sta dva prevladujoča elementa, vodik in helij, popolnoma brez svojih elektronov. Celo manjše snovi, kot so ogljik, dušik in kisik, so se odstranile do golih jeder. Le težje sestavine (železo in kalcij) lahko pri teh temperaturah zadržijo nekaj svojih elektronov. Emisija teh visoko ioniziranih elementov, ki tvorijo spektralne črte, je do nedavnega ostala skrivnost za zgodnje astronome.
Svetlost in zanimiva dejstva
Sončna površina je presvetla in praviloma je njeno sončno ozračje nedostopno našemu vidu, sončna korona tudi ni vidna s prostim očesom. Zunanja plast atmosfere je zelo tanka in šibka, zato jo je mogoče videti le z Zemlje v času, ko nastopi sončni mrk, ali s posebnim koronografskim teleskopom, ki simulira mrk tako, da pokrije svetel sončni disk. Nekateri koronografi uporabljajo zemeljske teleskope, drugi se izvajajo na satelitih.
Svetlost sončne korone v rentgenskih žarkih je posledica njene ogromne temperature. Po drugi strani pa sončna fotosfera oddaja zelo malo rentgenskih žarkov. To omogoča ogled korone čez Sončev disk, ko jo opazujemo v rentgenskih žarkih. Za to se uporablja posebna optika, ki vam omogoča, da vidite rentgenske žarke. ATV zgodnjih sedemdesetih letih prejšnjega stoletja je prva ameriška vesoljska postaja Skylab uporabila rentgenski teleskop, s katerim so bili prvič jasno vidni sončna korona in sončne pege oziroma luknje. V zadnjem desetletju je bilo posredovanih ogromno informacij in slik o Sončevi koroni. Sončna korona s pomočjo satelitov postaja vse bolj dostopna za nova in zanimiva opazovanja Sonca, njegovih značilnosti in dinamične narave.
sončna temperatura
Čeprav je notranja struktura sončnega jedra skrita pred neposrednim opazovanjem, je mogoče s pomočjo različnih modelov sklepati, da je najvišja temperatura znotraj naše zvezde približno 16 milijonov stopinj (Celzija). Fotosfera - vidna površina Sonca - ima temperaturo okoli 6000 stopinj Celzija, vendar se zelo močno poveča s 6000 stopinj na več milijonov stopinj v koroni, v območju 500 kilometrov nad fotosfero.
Sonce je bolj vroče znotraj kot zunaj. Vendar pa je zunanje ozračje Sonca, korona, res vroče od fotosfere.
V poznih tridesetih letih sta Grotrian (1939) in Edlen odkrila, da čudne spektralne črte, opažene v spektru sončne korone, oddajajo elementi, kot so železo (Fe), kalcij (Ca) in nikelj (Ni) na zelo visoki stopnji ionizacije. Ugotovili so, da je koronalni plin zelo vroč, s temperaturami, ki presegajo 1 milijon stopinj.
Vprašanje, zakaj je sončna korona tako vroča, ostaja ena najbolj vznemirljivih astronomskih ugank.v zadnjih 60 letih. Na to vprašanje še ni dokončnega odgovora.
Čeprav je sončna korona nesorazmerno vroča, ima tudi zelo nizko gostoto. Tako je za napajanje korone potreben le majhen del celotnega sončnega sevanja. Skupna moč, oddana v rentgenskih žarkih, je le približno ena milijoninka celotne svetilnosti Sonca. Pomembno vprašanje je, kako se energija prenaša v korono in kateri mehanizem je odgovoren za transport.
Mehanizmi za napajanje sončne korone
V preteklih letih je bilo predlaganih več različnih mehanizmov korone:
- Akustični valovi.
- Hitri in počasni magnetno-akustični valovi teles.
- Alfvenova valovna telesa.
- Počasni in hitri magnetno-akustični površinski valovi.
- Tok (ali magnetno polje) je disipacija.
- Tokovi delcev in magnetni tok.
Ti mehanizmi so bili preizkušeni tako teoretično kot eksperimentalno in do danes so bili izključeni samo akustični valovi.
Kje se konča zgornja meja krone, še ni bilo raziskano. Zemlja in drugi planeti sončnega sistema se nahajajo znotraj korone. Optično sevanje korone opazimo pri 10-20 sončnih polmerih (desetine milijonov kilometrov) in se združuje s pojavom zodiakalne svetlobe.
Magnetic Corona Solar Carpet
Nedavno je bila "magnetna preproga" povezana z uganko za koronalno ogrevanje.
Opazovanja z visoko prostorsko ločljivostjo kažejo, da je površina Sonca prekrita s šibkimi magnetnimi polji, skoncentriranimi na majhnih območjih nasprotne polarnosti (magnet za preproge). Te magnetne koncentracije naj bi bile glavne točke posameznih magnetnih cevi, ki prenašajo električni tok.
Nedavna opazovanja te "magnetne preproge" kažejo zanimivo dinamiko: fotosferska magnetna polja se nenehno premikajo, medsebojno delujejo, se razpršijo in izstopajo za zelo kratek čas. Magnetna ponovna povezava med magnetnim poljem nasprotne polarnosti lahko spremeni topologijo polja in sprosti magnetno energijo. Postopek ponovne povezave bo tudi razpršil električne tokove, ki pretvorijo električno energijo v toploto.
To je splošna ideja o tem, kako bi lahko magnetna preproga sodelovala pri koronalnem segrevanju. Vendar pa ni mogoče trditi, da "magnetna preproga" na koncu rešuje problem koronalnega segrevanja, saj kvantitativni model procesa še ni bil predlagan.
Ali lahko sonce ugasne?
Osončje je tako zapleteno in neraziskano, da senzacionalne izjave, kot so: "Sonce bo kmalu ugasnilo" ali, nasprotno, "Temperatura Sonca narašča in kmalu bo življenje na Zemlji postalo nemogoče" zvenijo smešno. reči najmanj. Kdo lahko naredi takšne napovedi, ne da bi natančno vedel, kakšni mehanizmiv srcu te skrivnostne zvezde?!
