Сонечная карона: апісанне, асаблівасці, яркасць і цікавыя факты

Сонца - гэта велізарная сфера распаленых газаў, якія выпрацоўваюць каласальную энергію і святло і робяць жыццё на Зямлі магчымай.

Гэты нябесны аб'ект з'яўляецца самым буйным і масіўным ў Сонечнай сістэме. Ад Зямлі да яго адлегласць складае ад 150 мільёнаў кіламетраў. Каб дабрацца да нас цяпла і сонечнага святла патрабуецца каля васьмі хвілін. Гэтая адлегласць таксама называюць восем светлавых хвілін.

Зорка, сагравальная нашу зямлю, складаецца з некалькіх знешніх слаёў, такіх як фотасфера, храмасфера і сонечная карона. Вонкавыя пласты атмасферы Сонца ствараюць энергію на паверхні, якая бурбалкі і вырываецца з вантроб зоркі, і вызначаецца як сонечнае святло.

Складнікі внешенего пласта Сонца

Пласт, які мы бачым, называецца фотасфера або сферай святла. Фотасфера адзначана яркімі, кіпячымі грануламі плазмы і больш цёмнымі, халоднымі сонечнымі плямамі, якія ўзнікаюць, калі сонечныя магнітныя палі прарываюцца праз паверхню. Плямы з'яўляюцца і перамяшчаюцца па дыску Сонца. Назіраючы гэты рух, астраномы склалі, што наша свяціла абарочваецца вакол сваёй восі. Так як Сонца не мае цвёрдай асновы, розныя вобласці круцяцца з рознай хуткасцю. Галіне экватара праходзяць поўны круг прыкладна за 24 дня, у той час як кручэнне палярных можа заняць больш за 30 дзён (каб зрабіць абарот).

Што такое фотасфера?

Фотасфера таксама з'яўляецца крыніцай сонечных выбліскаў: языкі полымя, якія распасціраюцца сотні тысяч міль над паверхняй Сонца. Сонечныя ўспышкі вырабляюць воплескі рэнтгенаўскага, ультрафіялетавага, электрамагнітнага выпраменьвання і радыёхваль. Крыніцай рэнтгенаўскага і радыёвыпраменьвання з'яўляецца непасрэдна сонечная карона.

Што такое храмасфера?

Зону, навакольнае фотасфера, якая з'яўляецца знешняй абалонкай Сонца, называюць храмасфера. Вузкая вобласць аддзяляе карону ад храмасфера. Тэмпература падымаецца рэзка ў пераходнай вобласці, ад некалькіх тысяч градусаў у храмасфера да больш чым мільёна градусаў у кароне. Храмасфера выпраменьвае чырвонае свячэнне, як ад згарання перагрэтага вадароду. Але чырвоны вобад можна ўбачыць толькі падчас зацьмення. У іншы час святло ад храмасфера, як правіла, занадта слабы, каб убачыць яго на фоне яркай Фотасфера. Шчыльнасць плазмы падае хутка, праз вобласць пераходу рухаецца уверх ад храмасфера да кароны.

Што такое сонечная карона? апісанне

Астраномы нястомна праводзяць даследаванні загадкі, якую тоіць у сабе сонечная карона. Што яна з сябе ўяўляе?

Гэта атмасфера Сонца або яго знешні пласт. Такую назву далі таму, што яго знешні выгляд становіцца відавочным, калі адбываецца поўнае сонечнае зацьменне. Часціцы ад кароны распасціраюцца далёка ў космас і, па сутнасці, дасягаюць арбіты Зямлі. Форма ў асноўным вызначаецца магнітным полем. Свабодныя электроны ў кароннай руху ўздоўж сілавых ліній магнітных палёў ўтвараюць мноства розных структур. Формы, якія назіраюцца ў кароне над сонечнымі плямамі, часта маюць падковападобныя абрысы, што яшчэ раз пацвярджае, што яны ідуць па лініях магнітнага поля. З вяршыні такіх «арак» доўгія расцяжкі могуць распаўсюджвацца, на адлегласці дыяметра Сонца ці нават больш, як быццам нейкі працэс выцягвае матэрыял ад верхавіны арак ў прастору. У гэтым задзейнічаны сонечны вецер, які трапляе вонкі праз нашую Сонечную сістэму. Астраномы назвалі такія з'явы «шлем серпантын» з-за іх падабенства з зубчастымі шаломамі, якія насілі рыцары і выкарыстоўвалі некаторыя нямецкія салдаты да 1918 г.

З чаго складаецца карона?

Матэрыял, з якога ўтвараецца сонечная карона, з'яўляецца надзвычай гарачым, якія складаюцца з разрэджанай плазмы. Тэмпература ўнутры кароны больш за мільён градусаў, на здзіўленне, значна вышэй, чым тэмпература на паверхні Сонца, якая складае каля 5500 ° C. Ціск і шчыльнасць кароны, нашмат ніжэй, чым у атмасферы Зямлі.

Назіраючы бачны спектр сонечнай кароны, былі выяўленыя яркія эмісійныя лініі на даўжынях хваль, якія не адпавядаюць вядомым матэрыялам. У сувязі з гэтым, астраномы выказалі здагадку існаванне «Карона» ў якасці асноўнага газу ў кароне. Сапраўдная прырода гэтай з'явы заставалася таямніцай, пакуль не выявілі, што корональные газы перагрэтыя вышэй 1.000.000 ° C. Пры наяўнасці такой высокай тэмпературы два дамінуючых элемента - вадарод і гелій - абсалютна пазбаўленыя сваіх электронаў. Нават нязначныя рэчывы, такія як вуглярод, азот і кісларод распрануліся да голых ядраў. Толькі больш цяжкія складнікі (жалеза і кальцый) здольныя захаваць некаторыя з сваіх электронаў пад уздзеяннем такіх тэмператур. Выпраменьванне з гэтых высокоионизованных элементаў, якія ўтвараюць спектральныя лініі, да нядаўніх часоў заставаліся загадкавымі для ранніх астраномаў.

Яркасць і цікавыя факты

Сонечная паверхню занадта яркая і, як правіла, нашаму зроку недаступная яе сонечная атмасфера, карона Сонца таксама не бачная няўзброеным вокам. Знешні пласт атмасферы вельмі тонкі і слабы, таму яго можна ўбачыць толькі з Зямлі ў той час калі адбываецца сонечнае зацьменне або пры дапамозе адмысловага тэлескопа-каранограф, які імітуе зацьменне, пакрываючы яркі сонечны дыск. Некаторыя каранограф выкарыстоўваюць наземныя тэлескопы, іншыя праводзяцца на спадарожніках.

Яркасць сонечнай кароны ў рэнтгенаўскіх прамянях адбываецца з-за яго велізарнай тэмпературы. З іншага боку, сонечная фотасфера выпраменьвае вельмі мала рэнтгенаўскіх прамянёў. Гэта дазваляе праглядаць карону па дыску Сонца, калі мы назіраем яго ў рэнтгенаўскіх прамянях. Для гэтага выкарыстоўваецца адмысловая оптыка, якая дазваляе бачыць рэнтгенаўскія прамяні. У пачатку 70-х гадоў першая касмічная станцыя ЗША Скайлэб выкарыстала рэнтгенаўскі тэлескоп, пры дапамозе якога былі выразна бачныя сонечная карона і сонечныя плямы або дзіркі ўпершыню. На працягу апошняга дзесяцігоддзя было прадастаўлена велізарная колькасць інфармацыі і малюнкаў на кароне Сонца. Пры дапамозе спадарожнікаў сонечная карона становіцца больш даступнай для правядзення новых і цікавых назіранняў Сонца, яго асаблівасцяў і дынамічнага характару.

тэмпература Сонца

Хаця ўнутраная структура сонечнага ядра схаваная ад прамых назіранняў, можна зрабіць выснову, з выкарыстаннем розных мадэляў, што максімальная тэмпература ўнутры нашай зоркі складае каля 16 мільёнаў градусаў (па Цэльсіі). Фотасфера - бачная паверхню Сонца - мае тэмпературу каля 6000 градусаў па Цэльсіі, аднак яна павялічваецца вельмі рэзка ад 6000 градусаў да некалькіх мільёнаў градусаў у кароне, у раёне 500 кіламетраў над фотасфера.

Сонца гарачэй на ўнутраным боку, чым на вонкавым боку. Тым не менш, вонкавая атмасфера Сонца, кароны, сапраўды гарачае, чым Фотасфера.

У канцы трыццатых гадоў Гротриан (1939) і Эдлен выявілі, што дзіўныя спектральныя лініі, назіраныя ў спектры сонечнай кароны, выпраменьваюцца элементамі, такімі як жалеза (Fe), кальцый (Са) і нікель (Ni) у вельмі высокіх стадыях іянізацыі. Яны прыйшлі да высновы, што каранальны газ моцна награваецца з тэмпературай больш за 1 мільёна градусаў.

Пытанне аб тым, чаму сонечная карона настолькі гарачая, застаецца адной з самых захапляльных галаваломак астраноміі за апошнія 60 гадоў. Адназначнага адказу на гэтае пытанне пакуль няма.

Хоць сонечная карона несувымерна гарачая, яна таксама мае вельмі нізкую шчыльнасць. Такім чынам, толькі невялікая частка ад агульнага сонечнага выпраменьвання патрабуецца для падсілкоўвання кароны. Сумарная магутнасць, выпраменьваная ў рэнтгенаўскіх прамянях, складае толькі каля адной мільённай поўнай свяцільнасці Сонца. Важнае пытанне заключаецца ў тым, як транспартуецца энергія да кароны і які механізм адказвае за транспарт.

Механізмы харчавання сонечнай кароны

На працягу многіх гадоў было прапанавана некалькі розных механізмаў харчавання кароны:

• Акустычныя хвалі.

• Хуткія і павольныя магніта-акустычныя хвалі тэл.

• Альфвеновские цела хвалі.

• Павольная і хуткая магніта-акустычныя павярхоўныя хвалі.

• Ток (ці магнітнае поле) - рассейванне.

• Патокі часціц і магнітнага патоку.

Гэтыя механізмы былі правераны як тэарэтычна, так і эксперыментальна і на сённяшні дзень толькі акустычныя хвалі былі выключаныя.

Пакуль што яшчэ не вывучана, дзе сканчаецца верхняя мяжа кароны. Зямля і іншыя планеты Сонечнай сістэмы размяшчаюцца ўнутры кароны. Аптычнае выпраменьванне кароны назіраецца на 10-20 радыусаў Сонца (дзясяткі мільёнаў кіламетраў) і аб'ядноўваецца з з'явай задыякальнага святла.

Магнітны дыван Сонечнай кароны

У апошні час «магнітны дыван» быў звязаны з галаваломкай корональные ацяплення.

Назірання з высокім прасторавым дазволам паказваюць, што паверхня Сонца пакрыта слабымі магнітнымі палямі, засяроджанымі на невялікіх участках процілеглай палярнасці (магніт дывана). Гэтыя магнітныя канцэнтрацыі, як мяркуюць, з'яўляюцца асноўнымі кропкамі асобных магнітных трубак, апорных электрычны ток.

Нядаўнія назірання гэтай «магнітнага дывана» паказваюць цікавую дынаміку: фотосферные магнітныя палі пастаянна перамяшчаюцца, ўзаемадзейнічаюць адзін з адным, рассейваюцца і выходзяць на вельмі кароткі перыяд часу. Магнітнае пересоединение паміж магнітным полем процілеглай палярнасці можа змяніць тапалогію поля і выпусціць магнітную энергію. Працэс перападключэнне таксама прывядзе да рассейвання электрычных токаў, якія пераўтвораць электрычную энергію ў цяпло.

Гэта агульнае ўяўленне аб тым, як магнітны дыван можа быць уцягнуты ў каранальны нагрэў. Аднак сцвярджаць, што «магнітны дыван» ў канчатковым рахунку вырашае праблему нагрэву кароны нельга, так як колькасная мадэль працэсу яшчэ не прапанавана.

Ці можа Сонца згаснуць?

Сонечная сістэма настолькі складаная і нязведанасць, што сенсацыйныя заявы, такія як: «Сонца хутка згасне» або, наадварот, «Тэмпература Сонца павышаецца і хутка жыццё на Зямлі стане немагчымай» гучаць па меншай меры недарэчна. Хто можа рабіць такія прагнозы, у дакладнасці ня ведаючы, якія механізмы закладзены ў аснову гэтай таямнічай зоркі ?!