Aurinkokorona: kuvaus, ominaisuudet, kirkkaus ja mielenkiintoisia faktoja

2024 Kirjoittaja: Henry Conors | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2024-02-12 06:48

Aurinko on v altava kuumien kaasujen pallo, joka tuottaa v altavaa energiaa ja valoa ja mahdollistaa elämän maan päällä.

Tämä taivaankappale on aurinkokunnan suurin ja massiivisin. Etäisyys Maasta siihen on 150 miljoonaa kilometriä. Kestää noin kahdeksan minuuttia ennen kuin lämpö ja auringonvalo saavuttavat meidät. Tätä etäisyyttä kutsutaan myös kahdeksaksi valominuutiksi.

Maapalloamme lämmittävä tähti koostuu useista ulkokerroksista, kuten fotosfääristä, kromosfääristä ja auringon koronasta. Auringon ilmakehän ulommat kerrokset luovat pinnalle energiaa, joka kuplii ja räjähtää ulos tähden sisäpuolelta ja joka tunnistetaan auringonvaloksi.

Auringon ulkokerroksen komponentit

Näkemäämme kerrosta kutsutaan fotosfääriksi tai valopalloksi. Fotosfääriä leimaavat kirkkaat, kuohuvat plasmarakeet ja tummemmat, kylmemmät auringonpilkut, joita syntyy, kun auringon magneettikentät repeävät pinnan läpi. Täplät ilmestyvät ja liikkuvat Auringon kiekon poikki. Tarkkaillessaan tätä liikettä tähtitieteilijät päättelivät, että meidän valokääntyy akselinsa ympäri. Koska auringolla ei ole kiinteää pohjaa, eri alueet pyörivät eri nopeuksilla. Päiväntasaajan alueet suorittavat täyden ympyrän noin 24 päivässä, kun taas napakierrokset voivat kestää yli 30 päivää (kierroksen suorittaminen loppuun).

Mikä photosphere on?

Fotosfääri on myös auringonpurkausten lähde: liekit, jotka ulottuvat satoja tuhansia maileja Auringon pinnan yläpuolelle. Auringonpurkaukset tuottavat röntgen-, ultravioletti-, sähkömagneettisen säteilyn ja radioa altojen purkauksia. Röntgen- ja radiosäteilyn lähde on suoraan auringon koronasta.

Mikä on kromosfääri?

Fotosfääriä, joka on Auringon ulkokuori, ympäröivää vyöhykettä kutsutaan kromosfääriksi. Kapea alue erottaa koronan kromosfääristä. Lämpötila nousee jyrkästi siirtymäalueella, kromosfäärin muutamasta tuhannesta asteesta koronan yli miljoonaan asteeseen. Kromosfääri säteilee punertavaa hehkua, kuten tulistetun vedyn palamisesta. Mutta punainen reuna voidaan nähdä vain pimennyksen aikana. Muina aikoina kromosfääristä tuleva valo on yleensä liian heikkoa, jotta sitä voitaisiin nähdä kirkasta fotosfääriä vasten. Plasman tiheys laskee nopeasti siirtyen ylöspäin kromosfääristä koronaan siirtymäalueen kautta.

Mikä on aurinkokorona? Kuvaus

Astronomit tutkivat väsymättä aurinkokoronan mysteeriä. Millainen hän on?

Tämä on Auringon tai sen ulkokerroksen ilmakehä. Tämä nimi annettiin, koskaettä sen ulkonäkö tulee ilmeiseksi, kun täydellinen auringonpimennys tapahtuu. Koronan hiukkaset ulottuvat kauas avaruuteen ja itse asiassa saavuttavat Maan kiertoradan. Muodon määrää pääasiassa magneettikenttä. Vapaat elektronit koronaliikkeessä magneettikenttäviivoja pitkin muodostavat monia erilaisia rakenteita. Koronassa auringonpilkkujen yläpuolella näkyvät muodot ovat usein hevosenkengän muotoisia, mikä vahvistaa edelleen, että ne seuraavat magneettikenttälinjoja. Tällaisten "kaarien huipulta" pitkät nauhat voivat ulottua Auringon halkaisijan etäisyydelle tai jopa enemmän, ikään kuin jokin prosessi vetäisi materiaalia kaarien huipulta avaruuteen. Tähän liittyy aurinkotuuli, joka puh altaa ulospäin aurinkokuntamme läpi. Tähtitieteilijät ovat nimenneet tällaisia ilmiöitä "käärmekypäräksi", koska ne muistuttavat rosoisia kypäriä, joita ritarit käyttivät ja joita jotkut saksalaiset sotilaat käyttivät ennen vuotta 1918

Mistä kruunu on tehty?

Materiaali, josta aurinkokorona muodostuu, on äärimmäisen kuumaa ja koostuu harvennetusta plasmasta. Koronan sisällä lämpötila on yli miljoona astetta, yllättävän paljon korkeampi kuin Auringon pinnan lämpötila, joka on noin 5500 °C. Koronan paine ja tiheys on paljon pienempi kuin maan ilmakehässä.

Auringon koronan näkyvää spektriä tarkkailemalla löydettiin kirkkaita emissioviivoja aallonpituuksilla, jotka eivät vastaa tunnettuja materiaaleja. Tältä osin tähtitieteilijät ovat ehdottaneet "koroniumin" olemassaoloapääkaasuna koronassa. Tämän ilmiön todellinen luonne pysyi mysteerinä, kunnes havaittiin, että koronakaasut tulistettiin yli 1 000 000 °C:een. Näin korkeassa lämpötilassa kaksi hallitsevaa alkuainetta, vety ja helium, ovat täysin vailla elektroneja. Jopa pienet aineet, kuten hiili, typpi ja happi, irtoavat paljaiksi ytimiksi. Vain raskaammat aineosat (rauta ja kalsium) pystyvät säilyttämään osan elektroneistaan näissä lämpötiloissa. Näiden spektriviivat muodostavien erittäin ionisoituneiden elementtien emissio pysyi mysteerinä varhaisille tähtitieteilijöille viime aikoihin asti.

Kirkkautta ja mielenkiintoisia faktoja

Auringon pinta on liian kirkas ja pääsääntöisesti sen aurinkoilmakehä on näkymätön ulottumattomissa, Auringon korona ei myöskään näy paljaalla silmällä. Ilmakehän ulompi kerros on hyvin ohut ja heikko, joten se voidaan nähdä maasta vain auringonpimennyshetkellä tai erityisellä koronagrafiteleskoopilla, joka simuloi pimennystä peittämällä kirkkaan aurinkokiekon. Jotkut koronagrafit käyttävät maassa sijaitsevia teleskooppeja, toiset suoritetaan satelliiteilla.

Auringon koronan kirkkaus röntgensäteissä johtuu sen v altavasta lämpötilasta. Toisa alta auringon fotosfääri lähettää hyvin vähän röntgensäteitä. Tämä mahdollistaa koronan katselun Auringon kiekon poikki, kun tarkkailemme sitä röntgensäteissä. Tätä varten käytetään erityistä optiikkaa, jonka avulla voit nähdä röntgensäteet. AT1970-luvun alussa Yhdysv altain ensimmäinen avaruusasema Skylab käytti röntgenteleskooppia, jolla auringon korona ja auringonpilkut tai -reiät näkyivät ensimmäistä kertaa selvästi. Viimeisen vuosikymmenen aikana Auringon koronasta on toimitettu v altava määrä tietoa ja kuvia. Satelliittien avulla aurinkokorona on entistä helpommin saavutettavissa uusille ja mielenkiintoisille havainnoille Auringosta, sen ominaisuuksista ja dynaamisesta luonnosta.

Auringon lämpötila

Vaikka auringon ytimen sisäinen rakenne on piilossa suor alta havainnolta, voidaan eri mallien avulla päätellä, että tähtemme sisälämpötila on maksimissaan noin 16 miljoonaa astetta (Celsius). Fotosfäärin - Auringon näkyvän pinnan - lämpötila on noin 6000 celsiusastetta, mutta se nousee erittäin jyrkästi 6000 astetta useisiin miljooniin asteisiin koronassa, noin 500 kilometriä fotosfäärin yläpuolella.

Aurinko lämmittää sisällä enemmän kuin ulkoa. Auringon ulkoilmakehä, korona, on kuitenkin todellakin kuumempi kuin fotosfääri.

30-luvun lopulla Grotrian (1939) ja Edlen havaitsivat, että aurinkokoronan spektrissä havaitut omituiset spektriviivat ovat peräisin sellaisista alkuaineista kuin rauta (Fe), kalsium (Ca) ja nikkeli (Ni). erittäin korkeissa ionisaatiovaiheissa. He päättelivät, että koronakaasu on erittäin kuumaa ja lämpötila ylittää miljoona astetta.

Kysymys siitä, miksi auringon korona on niin kuuma, on edelleen yksi tähtitieteen jännittävimmistä arvoimista.viimeisen 60 vuoden aikana. Tähän kysymykseen ei ole vielä varmaa vastausta.

Vaikka aurinkokorona on suhteettoman kuuma, sen tiheys on myös erittäin pieni. Koronan ruokkimiseen tarvitaan siis vain pieni osa auringon kokonaissäteilystä. Röntgensäteilyn kokonaisteho on vain noin miljoonasosa Auringon kokonaiskirkkaudesta. Tärkeä kysymys on, miten energia kuljetetaan koronaan ja mikä mekanismi vastaa kuljetuksista.

Aurinkokoronan virransyöttömekanismit

Useita erilaisia koronavoimamekanismeja on ehdotettu vuosien varrella:

• Akustiset aallot.
• Kehojen nopeat ja hitaat magnetoakustiset aallot.
• Alfven-a altokappaleet.
• Hitaat ja nopeat magnetoakustiset pinta-aallot.
• Virta (tai magneettikenttä) on hajoamista.
• Hartikkelivirtaukset ja magneettivuo.

Nämä mekanismit on testattu sekä teoreettisesti että kokeellisesti, ja toistaiseksi vain akustiset aallot on suljettu pois.

Ei ole vielä tutkittu, mihin kruunun yläraja päättyy. Maa ja muut aurinkokunnan planeetat sijaitsevat koronan sisällä. Koronan optinen säteily havaitaan 10-20 auringon säteellä (kymmeniä miljoonia kilometrejä) ja yhdistyy eläinradan valon ilmiöön.

Magnetic Corona Solar Matto

Äskettäin "magneettinen matto" on yhdistetty koronalämpöpalapeliin.

Korkean spatiaalisen resoluution havainnot osoittavat, että Auringon pinta on peitetty heikkoilla magneettikentillä, jotka keskittyvät pienille vastakkaisen napaisuuden alueille (mattomagneetti). Näiden magneettisten pitoisuuksien uskotaan olevan sähkövirtaa kuljettavien yksittäisten magneettiputkien pääkohdat.

Viimeaikaiset havainnot tästä "magneettimatosta" osoittavat mielenkiintoista dynamiikkaa: valokehän magneettikentät liikkuvat jatkuvasti, ovat vuorovaikutuksessa toistensa kanssa, haihtuvat ja poistuvat hyvin lyhyen ajan. Magneettinen uudelleenkytkentä vastakkaisen napaisuuden magneettikentän välillä voi muuttaa kentän topologiaa ja vapauttaa magneettista energiaa. Uudelleenkytkentäprosessi myös haihduttaa sähkövirtoja, jotka muuttavat sähköenergian lämmöksi.

Tämä on yleinen käsitys siitä, kuinka magneettinen matto voi olla osallisena koronan lämmittämisessä. Ei voida kuitenkaan väittää, että "magneettinen matto" viime kädessä ratkaisee koronan kuumenemisongelman, koska prosessin kvantitatiivista mallia ei ole vielä ehdotettu.

Voiko aurinko paistaa?

Aurinkokunta on niin monimutkainen ja tutkimaton, että sensaatiomaiset lausunnot, kuten: "Aurinko sammuu pian" tai päinvastoin, "Auringon lämpötila nousee ja elämä Maan päällä muuttuu pian mahdottomaksi" kuulostaa naurettav alta. liioittelematta. Kuka voi tehdä tällaisia ennusteita tietämättä tarkalleen, mitä mekanismejatämän salaperäisen tähden sydämessä?!