Сонячна корона: опис, особливості, яскравість і цікаві факти
Сонце - це величезна сфера розжарених газів, які виробляють колосальну енергію і світло і роблять життя на Землі можливою.
Содержание
Цей небесний об`єкт є найбільшим і масивним в Сонячній системі. Від Землі до нього відстань становить від 150 мільйонів кілометрів. Щоб дістатися до нас тепла і сонячного світла потрібно близько восьми хвилин. Це відстань також називають вісім світлових хвилин.
Зірка, яка зігріває нашу землю, складається з декількох зовнішніх шарів, таких як фотосфера, хромосфера і сонячна корона. Зовнішні шари атмосфери Сонця створюють енергію на поверхні, яка пузириться і виривається з нутрощів зірки, і визначається як сонячне світло.
Складові внешенем шару Сонця
Шар, який ми бачимо, називається фотосферою або сферою світла. Фотосфера відзначена яскравими, що киплять гранулами плазми і темнішими, холодними сонячними плямами, які виникають, коли сонячні магнітні поля прориваються через поверхню. Плями з`являються і переміщаються по диску Сонця. Спостерігаючи це рух, астрономи зробили висновок, що наше світило обертається навколо своєї осі. Так як Сонце не має твердої основи, різні області обертаються з різною швидкістю. Області екватора проходять повне коло приблизно за 24 дня, в той час як обертання полярних може зайняти більше 30 днів (щоб зробити оборот).
Що таке фотосфера?
Фотосфера також є джерелом сонячних спалахів: язики полум`я, які простягаються сотні тисяч миль над поверхнею Сонця. Сонячні спалахи виробляють сплески рентгенівського, ультрафіолетового, електромагнітного випромінювання і радіохвиль. Джерелом рентгенівського і радіовипромінювання є безпосередньо сонячна корона.
Що таке хромосфера?
Зону, навколишнє фотосферу, яка є зовнішньою оболонкою Сонця, називають хромосферой. Вузька область відокремлює корону від хромосфери. Температура піднімається різко в перехідній області, від декількох тисяч градусів в хромосфері до більш ніж мільйона градусів в короні. Хромосфера випромінює червоне свічення, як від згоряння перегрітого водню. Але червоний обід можна побачити тільки під час затемнення. В інший час світло від хромосфери, як правило, занадто слабкий, щоб побачити його на тлі яскравої фотосфери. Щільність плазми падає швидко, через область переходу рухається вгору від хромосфери до корони.
Що таке сонячна корона? опис
Астрономи невпинно проводять дослідження загадки, яку таїть в собі сонячна корона. Що вона собою являє?
Це атмосфера Сонця або його зовнішній шар. Таку назву дали, що його зовнішній вигляд стає очевидним, коли відбувається повне сонячне затемнення. Частинки від корони простягаються далеко в космос і, по суті, досягають орбіти Землі. Форма в основному визначається магнітним полем. Вільні електрони в коронному русі вздовж силових ліній магнітних полів утворюють безліч різних структур. Форми, які спостерігаються в короні над сонячними плямами, часто мають підковоподібні обриси, що ще раз підтверджує, що вони слідують по лініях магнітного поля. З вершини таких «арок» довгі розтяжки можуть поширюватися, на відстані діаметра Сонця або навіть більше, як ніби якийсь процес витягує матеріал від верхівки арок в простір. У цьому задіяний сонячний вітер, який потрапляє назовні через нашу сонячну систему. Астрономи назвали такі явища «шолом серпантин» через їх схожості з зубчастими шоломами, які носили лицарі і використовували деякі німецькі солдати до 1918 р
З чого складається корона?
Матеріал, з якого утворюється сонячна корона, є надзвичайно гарячим, що складається з розрідженій плазми. Температура всередині корони понад мільйон градусів, на подив, набагато вище, ніж температура на поверхні Сонця, яка становить близько 5500 ° C. Тиск і щільність корони, набагато нижче, ніж в атмосфері Землі.
Спостерігаючи видимий спектр сонячної корони, були виявлені яскраві емісійні лінії на довжинах хвиль, які не відповідають відомим матеріалами. У зв`язку з цим, астрономи припустили існування «Корони» в якості основного газу в короні. Справжня природа цього явища залишалася таємницею, поки не виявили, що корональні гази перегріті вище 1.000.000 ° C. При наявності такої високої температури два домінуючих елемента - водень і гелій - абсолютно позбавлені своїх електронів. Навіть незначні речовини, такі як вуглець, азот і кисень роздяглися до голих ядер. Тільки більш важкі складові (залізо і кальцій) здатні зберегти деякі зі своїх електронів під впливом таких температур. Випромінювання з цих високоіонізованних елементів, які утворюють спектральні лінії, до недавніх часів залишалися загадковими для ранніх астрономів.
Яскравість і цікаві факти
Сонячна поверхню занадто яскрава і, як правило, нашому зору недоступна її сонячна атмосфера, корона Сонця теж не видно неозброєним оком. Зовнішній шар атмосфери дуже тонкий і слабкий, тому його можна побачити тільки з Землі в той час коли відбувається сонячне затемнення або за допомогою спеціального телескопа-коронографа, який імітує затемнення, покриваючи яскравий сонячний диск. Деякі коронографи використовують наземні телескопи, інші проводяться на супутниках.
Яскравість сонячної корони в рентгенівських променях відбувається через його величезної температури. З іншого боку, сонячна фотосфера випромінює дуже мало рентгенівських променів. Це дозволяє переглядати корону по диску Сонця, коли ми спостерігаємо його в рентгенівських променях. Для цього використовується спеціальна оптика, яка дозволяє бачити рентгенівські промені. На початку 70-х років перша космічна станція США Скайлеб використовувала рентгенівський телескоп, за допомогою якого можна було чітко бачити сонячна корона і сонячні плями або дірки вперше. Протягом останнього десятиліття було надано величезну кількість інформації і зображень на короні Сонця. За допомогою супутників сонячна корона стає доступнішою для проведення нових і цікавих спостережень Сонця, його особливостей і динамічного характеру.
температура Сонця
Хоча внутрішня структура сонячного ядра прихована від прямих спостережень, можна зробити висновок, з використанням різних моделей, що максимальна температура всередині нашої зірки становить близько 16 мільйонів градусів (за Цельсієм). Фотосфера - видима поверхня Сонця - має температуру близько 6000 градусів за Цельсієм, проте вона збільшується дуже різко від 6000 градусів до декількох мільйонів градусів в короні, в районі 500 кілометрів над фотосферою.
Сонце гаряче на внутрішній стороні, ніж на зовнішній стороні. Проте, зовнішня атмосфера Сонця, корони, дійсно гаряче, ніж фотосфери.
Наприкінці тридцятих років Гротріан (1939) і Едлен виявили, що дивні спектральні лінії, які спостерігаються в спектрі сонячної корони, випромінюються елементами, такими як залізо (Fe), кальцій (Са) і нікель (Ni) в дуже високих стадіях іонізації. Вони прийшли до висновку, що корональний газ сильно нагрівається з температурою понад 1 мільйон градусів.
Питання про те, чому сонячна корона настільки гаряча, залишається однією з найбільш захоплюючих головоломок астрономії за останні 60 років. Однозначної відповіді на це питання поки немає.
Хоча сонячна корона незрівнянно гаряча, вона також має дуже низьку щільність. Таким чином, лише невелика частина від загального сонячного випромінювання потрібно для підживлення корони. Сумарна потужність, яку випромінює в рентгенівських променях, становить лише близько однієї мільйонної повної світності Сонця. Важливе питання полягає в тому, як транспортується енергія до корони і який механізм відповідає за транспорт.
Механізми харчування сонячної корони
Протягом багатьох років було запропоновано кілька різних механізмів харчування корони:
Акустичні хвилі.
Швидкі і повільні магніто-акустичні хвилі тел.
Альфве- нівські тіла хвилі.
Повільна і швидка магніто-акустичні поверхневі хвилі.
Струм (або магнітне поле) - розсіювання.
Потоки частинок і магнітного потоку.
Ці механізми були перевірені як теоретично, так і експериментально і на сьогоднішній день тільки акустичні хвилі були виключені.
Поки що ще не вивчено, де закінчується верхня межа корони. Земля й інші планети Сонячної системи розташовуються усередині корони. Оптичне випромінювання корони спостерігається на 10-20 радіусів Сонця (десятки мільйонів кілометрів) і об`єднується з явищем зодіакального світла.
Магнітний килим Сонячної корони
Останнім часом «магнітний килим» був пов`язаний з головоломкою корональної опалення.
Спостереження з високим просторовим дозволом показують, що поверхня Сонця покрита слабкими магнітними полями, зосередженими на невеликих ділянках протилежної полярності (магніт килима). Ці магнітні концентрації, як вважають, є основними точками окремих магнітних трубок, що несуть електричний струм.
Недавні спостереження цього «магнітного килима» показують цікаву динаміку: фотосферні магнітні поля постійно переміщаються, взаємодіють один з одним, розсіюються і виходять на дуже короткий період часу. Магнітне перез`єднання між магнітним полем протилежної полярності може змінити топологію поля і випустити магнітну енергію. Процес перепідключення також призведе до розсіювання електричних струмів, які перетворюють електричну енергію в тепло.
Це загальне уявлення про те, як магнітний килим може бути залучений в корональний нагрів. Однак стверджувати, що «магнітний килим» в кінцевому рахунку вирішує проблему нагрівання корони можна, так як кількісна модель процесу ще не запропонована.
Чи може Сонце згаснути?
Сонячна система настільки складна і незвіданість, що сенсаційні заяви, такі як: «Сонце скоро згасне» або, навпаки, «Температура Сонця підвищується і скоро життя на Землі стане неможливим» звучать щонайменше безглуздо. Хто може робити такі прогнози, точно не знаючи, які механізми закладені в основу цієї таємничої зірки ?!
