Sunce je ogromna sfera vrućih plinova koji proizvode kolosalnu energiju i svjetlost i čine život na Zemlji mogućim.
Ovaj nebeski objekt je najveći i najmasivniji u Sunčevom sustavu. Od Zemlje do nje, udaljenost je od 150 milijuna kilometara. Potrebno je oko osam minuta da toplina i sunčeva svjetlost stignu do nas. Ova se udaljenost naziva i osam svjetlosnih minuta.
Zvijezda koja zagrijava našu zemlju sastoji se od nekoliko vanjskih slojeva kao što su fotosfera, kromosfera i solarna korona. Vanjski slojevi Sunčeve atmosfere stvaraju energiju na površini koja mjehuriće i izbija iz unutrašnjosti zvijezde, a identificira se kao sunčeva svjetlost.
Komponente vanjskog sloja Sunca
Sloj koji vidimo naziva se fotosfera ili sfera svjetlosti. Fotosfera je obilježena svijetlim, uzavrelim granulama plazme i tamnijim, hladnijim sunčevim pjegama koje nastaju kada sunčeva magnetska polja prodiru kroz površinu. Pjege se pojavljuju i kreću se preko Sunčevog diska. Promatrajući to kretanje, astronomi su zaključili da je naše svjetlookreće se oko svoje osi. Budući da Sunce nema čvrstu osnovu, različite regije rotiraju različitim brzinama. Regije Ekvatora završe puni krug za oko 24 dana, dok polarne rotacije mogu potrajati više od 30 dana (za završetak rotacije).
Što je fotosfera?
Fotosfera je također izvor sunčevih baklji: plamena koji se proteže stotinama tisuća milja iznad površine Sunca. Sunčeve baklje proizvode rafale X-zraka, ultraljubičastog, elektromagnetskog zračenja i radio valova. Izvor rendgenskih i radio emisija je izravno iz solarne korone.
Što je kromosfera?
Zona koja okružuje fotosferu, koja je vanjska ljuska Sunca, naziva se kromosfera. Usko područje dijeli koronu od kromosfere. Temperatura naglo raste u prijelaznom području, od nekoliko tisuća stupnjeva u kromosferi do preko milijun stupnjeva u koroni. Kromosfera emitira crvenkasti sjaj, kao izgaranjem pregrijanog vodika. Ali crveni rub može se vidjeti samo tijekom pomrčine. U drugim slučajevima, svjetlost iz kromosfere općenito je preslaba da bi se mogla vidjeti na svjetlu fotosferu. Gustoća plazme brzo opada, krećući se prema gore od kromosfere do korone kroz prijelazno područje.
Što je solarna korona? Opis
Astronomi neumorno istražuju misterij solarne korone. Kakva je ona?
Ovo je atmosfera Sunca ili njegov vanjski sloj. Ovaj naziv je dobio jerda njegov izgled postaje očit kada se dogodi potpuna pomrčina Sunca. Čestice iz korone protežu se daleko u svemir i, zapravo, dosežu orbitu Zemlje. Oblik je uglavnom određen magnetskim poljem. Slobodni elektroni u gibanju korone duž linija magnetskog polja tvore mnogo različitih struktura. Oblici koji se vide u koroni iznad sunčevih pjega često su u obliku potkove, što dodatno potvrđuje da slijede linije magnetskog polja. S vrha takvih "lukova" mogu se pružati duge trake, na udaljenosti od promjera Sunca ili čak i više, kao da neki proces povlači materijal s vrha lukova u svemir. To uključuje solarni vjetar, koji puše prema van kroz naš Sunčev sustav. Astronomi su takve fenomene nazvali "zmijskom kacigom" zbog njihove sličnosti s nazubljenim kacigama koje su nosili vitezovi i koristili neki njemački vojnici prije 1918.
Od čega je kruna?
Materijal od kojeg se formira solarna korona izuzetno je vruć, sastoji se od razrijeđene plazme. Temperatura unutar korone je više od milijun stupnjeva, iznenađujuće mnogo viša od temperature na površini Sunca, koja iznosi oko 5500 °C. Tlak i gustoća korone mnogo su niži nego u Zemljinoj atmosferi.
Promatranjem vidljivog spektra solarne korone, pronađene su svijetle linije emisije na valnim duljinama koje ne odgovaraju poznatim materijalima. S tim u vezi, astronomi su predložili postojanje "koronija"kao glavni plin u koroni. Prava priroda ovog fenomena ostala je misterij sve dok nije otkriveno da su koronalni plinovi pregrijani iznad 1 000 000 °C. Uz tako visoku temperaturu, dva dominantna elementa, vodik i helij, potpuno su lišeni svojih elektrona. Čak i manje tvari kao što su ugljik, dušik i kisik spuštene su do golih jezgri. Samo teži sastojci (željezo i kalcij) mogu zadržati dio svojih elektrona na tim temperaturama. Emisija ovih visoko ioniziranih elemenata koji tvore spektralne linije ostala je misterij za prve astronome sve do nedavno.
Svjetlina i zanimljive činjenice
Soleva površina je presvijetla i, u pravilu, njezina solarna atmosfera je nedostupna našem vidu, korona Sunca također nije vidljiva golim okom. Vanjski sloj atmosfere je vrlo tanak i slab, pa se može vidjeti samo sa Zemlje u vrijeme kada se dogodi pomrčina Sunca ili posebnim koronagrafskim teleskopom koji simulira pomrčinu prekrivajući svijetli solarni disk. Neki koronografi koriste zemaljske teleskope, drugi se izvode na satelitima.
Svjetlina solarne korone u rendgenskim zrakama posljedica je njene enormne temperature. S druge strane, solarna fotosfera emitira vrlo malo X-zraka. To omogućuje da se korona promatra preko Sunčevog diska kada je promatramo u X-zrakama. Za to se koristi posebna optika koja vam omogućuje da vidite rendgenske zrake. NAPočetkom 1970-ih, prva američka svemirska postaja, Skylab, koristila je rendgenski teleskop s kojim su po prvi put jasno vidljive solarna korona i sunčeve pjege ili rupe. Tijekom posljednjeg desetljeća dostavljena je ogromna količina informacija i slika o Sunčevoj koroni. Uz pomoć satelita, solarna korona postaje sve dostupnija za nova i zanimljiva promatranja Sunca, njegovih značajki i dinamične prirode.
temperatura sunca
Iako je unutarnja struktura Sunčeve jezgre skrivena od izravnog promatranja, pomoću različitih modela može se zaključiti da je maksimalna temperatura unutar naše zvijezde oko 16 milijuna stupnjeva (Celzija). Fotosfera - vidljiva površina Sunca - ima temperaturu od oko 6000 stupnjeva Celzija, ali se vrlo naglo povećava od 6000 stupnjeva do nekoliko milijuna stupnjeva u koroni, u području od 500 kilometara iznad fotosfere.
Sunce je toplije iznutra nego izvana. Međutim, vanjska atmosfera Sunca, korona, doista je toplija od fotosfere.
Kasnih tridesetih godina, Grotrian (1939) i Edlen otkrili su da čudne spektralne linije uočene u spektru solarne korone emitiraju elementi kao što su željezo (Fe), kalcij (Ca) i nikal (Ni) na vrlo visokim stupnjevima ionizacije. Zaključili su da je koronalni plin vrlo vruć, s temperaturama većim od milijun stupnjeva.
Pitanje zašto je sunčeva korona tako vruća ostaje jedna od najuzbudljivijih zagonetki u astronomiji.u proteklih 60 godina. Još nema definitivnog odgovora na ovo pitanje.
Iako je solarna korona neproporcionalno vruća, također ima vrlo nisku gustoću. Stoga je samo mali dio ukupnog sunčevog zračenja potreban za napajanje korone. Ukupna snaga emitirana u X-zrakama je samo oko milijuntog dijela ukupne svjetlosti Sunca. Važno je pitanje kako se energija transportira do korone i koji mehanizam je odgovoran za transport.
Mehanizmi za napajanje solarne korone
Proteklih godina predloženo je nekoliko različitih mehanizama korone snage:
- Akustični valovi.
- Brzi i spori magnetno-akustični valovi tijela.
- Alfvenova valna tijela.
- Polagani i brzi magnetno-akustični površinski valovi.
- Struja (ili magnetsko polje) je disipacija.
- Tokovi čestica i magnetski tok.
Ovi mehanizmi su testirani i teoretski i eksperimentalno i do danas su isključeni samo akustični valovi.
Još nije proučeno gdje završava gornja granica krune. Zemlja i drugi planeti Sunčevog sustava nalaze se unutar korone. Optičko zračenje korone promatra se na 10-20 sunčevih radijusa (desetke milijuna kilometara) i kombinira se s fenomenom zodijačkog svjetla.
Magnetic Corona solarni tepih
Nedavno je "magnetski tepih" povezan sa slagalicom koronalnog grijanja.
Promatranja visoke prostorne rezolucije pokazuju da je površina Sunca prekrivena slabim magnetskim poljima koncentriranim u malim područjima suprotnog polariteta (magnet za tepih). Vjeruje se da su ove magnetske koncentracije glavne točke pojedinačnih magnetskih cijevi koje vode električnu struju.
Nedavna zapažanja ovog "magnetskog tepiha" pokazuju zanimljivu dinamiku: fotosferska magnetska polja se neprestano kreću, u interakciji jedno s drugim, raspršuju se i izlaze na vrlo kratko vrijeme. Magnetsko ponovno povezivanje između magnetskog polja suprotnog polariteta može promijeniti topologiju polja i osloboditi magnetsku energiju. Proces ponovnog povezivanja također će raspršiti električne struje koje pretvaraju električnu energiju u toplinu.
Ovo je opća ideja o tome kako bi magnetski tepih mogao biti uključen u koronalno zagrijavanje. Međutim, ne može se tvrditi da "magnetski tepih" u konačnici rješava problem koronalnog zagrijavanja, budući da kvantitativni model procesa još nije predložen.
Može li sunce izaći?
Sunčev sustav je toliko složen i neistražen da senzacionalne izjave poput: "Sunce će uskoro ugasiti" ili, obrnuto, "Temperatura Sunca raste i uskoro će život na Zemlji postati nemoguć" zvuče smiješno u najmanju ruku. Tko može napraviti takva predviđanja, a da ne zna točno koje mehanizmeu srcu ove tajanstvene zvijezde?!
