Szolárkorona: leírás, jellemzők, fényerő és érdekes tények

2024 Szerző: Henry Conors | [email protected]. Utoljára módosítva: 2024-02-12 08:28

A Nap egy hatalmas forró gázgömb, amely kolosszális energiát és fényt termel, és lehetővé teszi az életet a Földön.

Ez az égi objektum a legnagyobb és legmasszívabb a Naprendszerben. A Földtől a távolság 150 millió kilométer. Körülbelül nyolc percbe telik, amíg a hő és a napfény elér minket. Ezt a távolságot nyolc fénypercnek is nevezik.

A Földünket melegítő csillag több külső rétegből áll, például a fotoszférából, a kromoszférából és a napkoronából. A Nap atmoszférájának külső rétegei energiát hoznak létre a felszínen, amely buborékokba borul és kirobban a csillag belsejéből, és napfényként azonosítják.

A Nap külső rétegének összetevői

Az általunk látott réteget fotoszférának vagy fénygömbnek nevezzük. A fotoszférát fényes, forrongó plazmaszemcsék és sötétebb, hidegebb napfoltok jelzik, amelyek akkor keletkeznek, amikor a nap mágneses mezői áthasítják a felszínt. Foltok jelennek meg és mozognak a Nap korongján. Ezt a mozgást megfigyelve a csillagászok arra a következtetésre jutottak, hogy világítótestünkmegfordul a tengelye körül. Mivel a Napnak nincs szilárd alapja, a különböző régiók különböző sebességgel forognak. Az egyenlítői régiók körülbelül 24 nap alatt teszik meg a teljes kört, míg a sarki forgások több mint 30 napig is eltarthatnak (a forgás befejezéséhez).

Mi az a fotoszféra?

A fotoszféra a napkitörések forrása is: olyan lángok, amelyek több százezer mérföldre terjednek ki a Nap felszíne felett. A napkitörések röntgen-, ultraibolya-, elektromágneses sugárzást és rádióhullámokat bocsátanak ki. A röntgen- és rádiósugárzás forrása közvetlenül a napkoronából származik.

Mi a kromoszféra?

A fotoszférát körülvevő zónát, amely a Nap külső héja, kromoszférának nevezzük. Egy keskeny régió választja el a koronát a kromoszférától. A hőmérséklet meredeken emelkedik az átmeneti régióban, a kromoszféra néhány ezer fokáról a korona több mint egymillió fokára emelkedik. A kromoszféra vöröses fényt bocsát ki, mint a túlhevített hidrogén elégetésekor. De a piros perem csak napfogyatkozáskor látható. Máskor a kromoszféra fénye általában túl gyenge ahhoz, hogy a fényes fotoszférával szemben látható legyen. A plazma sűrűsége gyorsan csökken, felfelé haladva a kromoszférától a koronáig az átmeneti régión keresztül.

Mi az a napkorona? Leírás

A csillagászok fáradhatatlanul kutatják a napkorona rejtélyét. Milyen ő?

Ez a Nap légköre vagy külső rétege. Ezt a nevet azért kaptahogy megjelenése a teljes napfogyatkozás bekövetkezésekor válik nyilvánvalóvá. A koronából származó részecskék messzire kiterjednek az űrbe, és valójában elérik a Föld pályáját. Az alakot elsősorban a mágneses tér határozza meg. A mágneses erővonalak mentén koronamozgásban lévő szabad elektronok sokféle szerkezetet alkotnak. A napfoltok feletti koronában látható formák gyakran patkó alakúak, ami tovább erősíti, hogy mágneses erővonalakat követnek. Az ilyen "ívek" tetejéről hosszú szalagok nyúlhatnak ki, a Nap átmérőjétől vagy még nagyobb távolságra, mintha valamilyen folyamat az ívek tetejéről az űrbe vonná az anyagot. Ez magában foglalja a napszelet, amely a naprendszerünkön keresztül kifelé fúj. A csillagászok az ilyen jelenségeket "szerpentin sisaknak" nevezték el, mert hasonlítanak a lovagok által viselt és néhány német katona által 1918 előtt használt csipkézett sisakokhoz

Miből van a korona?

Az anyag, amelyből a napkorona keletkezik, rendkívül forró, ritka plazmából áll. A korona belsejében a hőmérséklet több mint egymillió fok, meglepően sokkal magasabb, mint a Nap felszínének hőmérséklete, amely körülbelül 5500 °C. A korona nyomása és sűrűsége sokkal kisebb, mint a Föld légkörében.

A napkorona látható spektrumának megfigyelésével fényes emissziós vonalakat találtak olyan hullámhosszokon, amelyek nem egyeznek az ismert anyagokkal. Ebben a tekintetben a csillagászok a "korónium" létezését javasoltákmint a korona fő gáza. A jelenség valódi természete rejtély maradt mindaddig, amíg fel nem fedezték, hogy a koronagázok 1 000 000 °C fölé hevültek. Ilyen magas hőmérsékleten a két domináns elem, a hidrogén és a hélium teljesen nélkülözi az elektronjait. Még az olyan kisebb anyagok is, mint a szén, a nitrogén és az oxigén csupasz atommagokká csupaszodnak. Csak a nehezebb összetevők (vas és kalcium) képesek megtartani néhány elektront ezen a hőmérsékleten. A spektrumvonalakat alkotó erősen ionizált elemek kibocsátása egészen a közelmúltig rejtély maradt a korai csillagászok számára.

Fényerő és érdekes tények

A napfelszín túl világos, és általában a szoláris atmoszférája nem elérhető a látásunk számára, a Nap koronája sem látható szabad szemmel. A légkör külső rétege nagyon vékony és gyenge, ezért a Földről csak napfogyatkozáskor, vagy speciális koronagráf-teleszkóppal lehet látni, amely a fényes napkorongot letakarva fogyatkozást szimulál. Egyes koronográfok földi teleszkópokat használnak, mások műholdakon készülnek.

A napkorona fényességét a röntgensugárzásban a hatalmas hőmérséklete okozza. Másrészt a napfényfotoszféra nagyon kevés röntgensugárzást bocsát ki. Ez lehetővé teszi a korona áttekintését a Nap korongján, amikor röntgensugárzásban figyeljük meg. Ehhez speciális optikát használnak, amely lehetővé teszi a röntgensugarak megtekintését. NÁL NÉLAz 1970-es évek elején az első amerikai űrállomáson, a Skylabon röntgenteleszkópot használtak, amellyel először volt jól látható a napkorona és a napfoltok vagy lyukak. Az elmúlt évtizedben hatalmas mennyiségű információ és kép látott napvilágot a Nap koronájáról. A műholdak segítségével a napkorona egyre jobban elérhetővé válik a Nap új és érdekes megfigyeléseihez, jellemzőihez és dinamikus természetéhez.

Nap hőmérséklet

Bár a napmag belső szerkezete rejtve van a közvetlen megfigyelés elől, különféle modellek segítségével arra lehet következtetni, hogy csillagunk belsejében a maximális hőmérséklet körülbelül 16 millió fok (Celsius). A fotoszféra - a Nap látható felszíne - hőmérséklete körülbelül 6000 Celsius-fok, de nagyon meredeken emelkedik 6000 fokról több millió fokra a koronában, a fotoszféra feletti 500 kilométeres tartományban.

A nap belül jobban süt, mint kívül. Azonban a Nap külső légköre, a korona, valóban melegebb, mint a fotoszféra.

A harmincas évek végén Grotrian (1939) és Edlen felfedezte, hogy a napkorona spektrumában megfigyelt furcsa spektrumvonalakat olyan elemek bocsátották ki, mint a vas (Fe), a kalcium (Ca) és a nikkel (Ni). az ionizáció nagyon magas fokán. Arra a következtetésre jutottak, hogy a koronagáz nagyon forró, hőmérséklete meghaladja az 1 millió fokot.

Az a kérdés, hogy miért olyan forró a napkoronája, továbbra is a csillagászat egyik legizgalmasabb rejtvénye.az elmúlt 60 évben. Erre a kérdésre még nincs határozott válasz.

Bár a napkorona aránytalanul meleg, sűrűsége is nagyon alacsony. Így a teljes napsugárzásnak csak egy kis hányadára van szükség a korona táplálásához. A röntgensugárzás által kibocsátott összteljesítmény csak körülbelül egy milliomod része a Nap teljes fényességének. Fontos kérdés, hogy az energia hogyan kerül a koronába, és milyen mechanizmus felelős a szállításért.

A napkorona energiaellátásának mechanizmusai

Az évek során számos különböző koronaenergia-mechanizmust javasoltak:

• Akusztikus hullámok.
• Testek gyors és lassú magnetoakusztikus hullámai.
• Alfven hullámtestek.
• Lassú és gyors magnetoakusztikus felületi hullámok.
• Az áram (vagy mágneses tér) disszipáció.
• Részecskeáramlás és mágneses fluxus.

Ezeket a mechanizmusokat elméletileg és kísérletileg is tesztelték, és eddig csak az akusztikus hullámokat zárták ki.

Még nem vizsgálták, hol ér véget a korona felső határa. A Föld és a Naprendszer többi bolygója a korona belsejében található. A korona optikai sugárzása 10-20 napsugárban (több tízmillió kilométeren) figyelhető meg, és az állatövi fény jelenségével kombinálódik.

Magnetic Corona Solar Carpet

A közelmúltban a "mágneses szőnyeget" összekapcsolták a koronafűtési rejtvényekkel.

A nagy térbeli felbontású megfigyelések azt mutatják, hogy a Nap felszínét gyenge mágneses mezők borítják, amelyek kis, ellentétes polaritású területekre koncentrálódnak (szőnyegmágnes). Úgy gondolják, hogy ezek a mágneses koncentrációk az elektromos áramot szállító egyes mágnescsövek fő pontjai.

A "mágneses szőnyeg" legutóbbi megfigyelései érdekes dinamikát mutatnak: a fotoszférikus mágneses mezők folyamatosan mozognak, kölcsönhatásba lépnek egymással, szétoszlanak és nagyon rövid ideig kilépnek. Az ellenkező polaritású mágneses tér közötti mágneses újrakapcsolás megváltoztathatja a tér topológiáját, és mágneses energiát szabadíthat fel. Az újracsatlakozási folyamat az elektromos energiát hővé alakító elektromos áramokat is elvezeti.

Ez egy általános elképzelés arról, hogy a mágneses szőnyeg hogyan lehet részt venni a korona felmelegedésében. Nem vitatható azonban, hogy a „mágneses szőnyeg” végső soron megoldja a koronamelegedés problémáját, mivel a folyamat kvantitatív modelljét még nem javasolták.

A Nap kisüthet?

A Naprendszer annyira összetett és feltáratlan, hogy az olyan szenzációs kijelentések, mint: „Hamarosan kialszik a Nap” vagy fordítva: „A Nap hőmérséklete emelkedik, és hamarosan lehetetlenné válik az élet a Földön” nevetségesen hangzanak. enyhén szólva. Ki tud ilyen jóslatokat tenni anélkül, hogy pontosan tudná, milyen mechanizmusokatennek a titokzatos csillagnak a szívében?!