thiên nhiên

Solar corona: mô tả, tính năng, độ sáng và sự thật thú vị

Mục lục:

Solar corona: mô tả, tính năng, độ sáng và sự thật thú vị
Solar corona: mô tả, tính năng, độ sáng và sự thật thú vị
Anonim

Mặt trời là một khối khí khổng lồ tạo ra năng lượng và ánh sáng to lớn và làm cho sự sống trên Trái đất trở nên khả thi.

Thiên thể này là lớn nhất và lớn nhất trong hệ mặt trời. Từ Trái đất đến nó, khoảng cách là từ 150 triệu km. Mất khoảng tám phút để tiếp cận chúng tôi với sức nóng và ánh sáng mặt trời. Khoảng cách này cũng được gọi là tám phút ánh sáng.

Ngôi sao làm ấm trái đất của chúng ta bao gồm một số lớp bên ngoài, chẳng hạn như quang quyển, tầng quyển và corona mặt trời. Các lớp bên ngoài của bầu khí quyển của Mặt trời tạo ra năng lượng trên bề mặt bong bóng và thoát ra từ bên trong của ngôi sao, và được định nghĩa là ánh sáng mặt trời.

Image

Các thành phần của lớp ngoài cùng của mặt trời

Lớp mà chúng ta nhìn thấy được gọi là quang cầu hoặc quả cầu ánh sáng. Quang cảnh được đánh dấu bằng các hạt plasma sáng, sôi và các vết đen lạnh hơn, lạnh hơn xảy ra khi từ trường mặt trời xuyên qua bề mặt. Các đốm xuất hiện và di chuyển trên đĩa của Mặt trời. Quan sát chuyển động này, các nhà thiên văn học kết luận rằng ánh sáng của chúng ta xoay quanh trục của nó. Vì mặt trời không có nền tảng vững chắc, các vùng khác nhau xoay với tốc độ khác nhau. Các vùng xích đạo đi vòng tròn đầy đủ trong khoảng 24 ngày, trong khi vòng quay cực có thể mất hơn 30 ngày (để thực hiện một lượt).

Thế giới ảnh là gì?

Quyển cũng là một nguồn gốc của tai lửa mặt trời: những ngọn lửa mà hàng trăm căng ngàn dặm trên bề mặt mặt trời. Bão mặt trời tạo ra các vụ nổ tia X, tia cực tím, bức xạ điện từ và sóng vô tuyến. Nguồn phát xạ tia X và vô tuyến trực tiếp là corona mặt trời.

Image

Thế giới sắc tố là gì?

Khu vực xung quanh quang quyển, là lớp vỏ ngoài của Mặt trời, được gọi là tầng quyển. Một vùng hẹp ngăn cách corona với tầng quyển. Nhiệt độ tăng mạnh ở khu vực chuyển tiếp, từ vài nghìn độ trong tầng quyển đến hơn một triệu độ trong corona. Tầng vũ trụ phát ra ánh sáng màu đỏ, như từ quá trình đốt cháy hydro quá nhiệt. Nhưng vành đỏ chỉ có thể được nhìn thấy trong nhật thực. Vào những thời điểm khác, ánh sáng từ tầng quyển thường quá yếu để nhìn thấy nó so với nền của không gian quang ảnh sáng. Mật độ plasma giảm nhanh chóng, di chuyển qua vùng chuyển tiếp đi lên từ tầng quyển đến corona.

Một corona năng lượng mặt trời là gì? Mô tả

Các nhà thiên văn học không mệt mỏi tiến hành nghiên cứu về bí ẩn mà corona mặt trời che giấu. Cô ấy như thế nào?

Đây là bầu không khí của mặt trời hoặc lớp ngoài của nó. Tên này đã được đưa ra bởi vì sự xuất hiện của nó trở nên rõ ràng khi nhật thực toàn phần xảy ra. Các hạt từ corona kéo dài vào không gian và trên thực tế, đạt đến quỹ đạo Trái đất. Hình dạng chủ yếu được xác định bởi từ trường. Các electron tự do trong chuyển động vành dọc theo các đường lực của từ trường tạo thành nhiều cấu trúc khác nhau. Các hình thức được quan sát trong corona phía trên các vết đen mặt trời thường có hình dạng hình móng ngựa, một lần nữa khẳng định rằng chúng tuân theo các đường sức của từ trường. Từ đỉnh của các vòm như vậy, các vết rạn dài có thể lan rộng, ở khoảng cách đường kính của Mặt trời hoặc thậm chí nhiều hơn, như thể một quá trình nào đó đang kéo vật liệu từ đỉnh vòm vào không gian. Điều này liên quan đến gió mặt trời, thoát ra ngoài qua hệ mặt trời của chúng ta. Các nhà thiên văn học gọi những hiện tượng này là mũ bảo hiểm serpentine, vì sự tương đồng với mũ bảo hiểm có răng cưa của các hiệp sĩ và được một số lính Đức sử dụng cho đến năm 1918.

Image

Vương miện bao gồm những gì?

Vật liệu mà corona mặt trời được hình thành là cực kỳ nóng, bao gồm plasma hiếm. Nhiệt độ bên trong corona là hơn một triệu độ, đáng ngạc nhiên, cao hơn nhiều so với nhiệt độ trên bề mặt của Mặt trời, khoảng 5500 ° C. Áp suất và mật độ của corona thấp hơn nhiều so với trong bầu khí quyển Trái đất.

Quan sát quang phổ nhìn thấy của corona mặt trời, các vạch phát xạ sáng được phát hiện ở các bước sóng không tương ứng với các vật liệu đã biết. Về vấn đề này, các nhà thiên văn học đã đề xuất sự tồn tại của "coronium" là khí chính trong corona. Bản chất thực sự của hiện tượng này vẫn còn là một bí ẩn cho đến khi người ta phát hiện ra rằng khí coron quá nóng trên 1.000.000 ° C. Với nhiệt độ cao như vậy, hai nguyên tố chiếm ưu thế - hydro và heli - hoàn toàn không có electron. Ngay cả các chất nhỏ như carbon, nitơ và oxy cũng bị tước thành hạt nhân trần. Chỉ các thành phần nặng hơn (sắt và canxi) mới có thể giữ lại một số electron của chúng dưới tác động của nhiệt độ như vậy. Bức xạ từ các nguyên tố ion hóa cao này tạo thành các vạch quang phổ, cho đến gần đây, vẫn còn là bí ẩn đối với các nhà thiên văn học ban đầu.

Độ sáng và sự thật thú vị

Bề mặt mặt trời quá sáng và theo quy luật, bầu khí quyển mặt trời của chúng ta không thể tiếp cận được với mắt của chúng ta, corona của mặt trời cũng không thể nhìn thấy bằng mắt thường. Lớp ngoài của bầu khí quyển rất mỏng và yếu, do đó, nó chỉ có thể nhìn thấy từ Trái đất tại thời điểm xảy ra nhật thực hoặc với sự trợ giúp của kính viễn vọng đặc biệt mô phỏng nhật thực, che một đĩa mặt trời sáng. Một số coronograph sử dụng kính thiên văn trên mặt đất, một số khác được tiến hành trên vệ tinh.

Image

Độ sáng của corona mặt trời trong tia X là do nhiệt độ rất lớn của nó. Mặt khác, ảnh mặt trời phát ra rất ít tia X. Điều này cho phép bạn xem corona trên đĩa Mặt trời khi chúng ta quan sát nó dưới tia X. Đối với điều này, quang học đặc biệt được sử dụng, cho phép bạn nhìn thấy tia X. Vào đầu những năm 70, trạm vũ trụ Skylab đầu tiên của Hoa Kỳ đã sử dụng kính viễn vọng tia X, trong đó lần đầu tiên có thể nhìn thấy rõ các vầng hào quang và vết đen mặt trời. Trong thập kỷ qua, rất nhiều thông tin và hình ảnh đã được cung cấp trên corona của mặt trời. Với sự trợ giúp của các vệ tinh, corona mặt trời trở nên dễ tiếp cận hơn đối với các quan sát mới và thú vị về Mặt trời, các tính năng và tính chất năng động của nó.

Nhiệt độ mặt trời

Mặc dù cấu trúc bên trong của lõi mặt trời bị che khuất khỏi sự quan sát trực tiếp, nhưng có thể kết luận, bằng nhiều mô hình khác nhau, nhiệt độ tối đa bên trong ngôi sao của chúng ta là khoảng 16 triệu độ (Celsius). Vùng ảnh - bề mặt có thể nhìn thấy của Mặt trời - có nhiệt độ khoảng 6000 độ C, nhưng nó tăng rất mạnh từ 6000 độ đến vài triệu độ trong corona, ở khu vực 500 km so với mặt trời.

Mặt trời nóng hơn ở bên trong hơn bên ngoài. Tuy nhiên, bầu không khí bên ngoài của Mặt trời, corona, thực sự nóng hơn cả bầu trời.

Vào cuối những năm ba mươi, Grotrian (1939) và Edlen đã phát hiện ra rằng các vạch quang phổ kỳ lạ quan sát được trong quang phổ của corona mặt trời được phát ra bởi các nguyên tố như sắt (Fe), canxi (Ca) và niken (Ni) trong giai đoạn ion hóa rất cao. Họ kết luận rằng khí coronal rất nóng với nhiệt độ hơn 1 triệu độ.

Câu hỏi tại sao corona mặt trời nóng đến vậy vẫn là một trong những câu đố thiên văn thú vị nhất trong 60 năm qua. Không có câu trả lời rõ ràng cho câu hỏi này.

Image

Mặc dù corona mặt trời nóng không tương xứng, nhưng nó cũng có mật độ rất thấp. Do đó, chỉ một phần nhỏ của tổng bức xạ mặt trời là cần thiết để bổ sung corona. Tổng công suất phát ra trong tia X chỉ bằng một phần triệu tổng độ sáng của mặt trời. Một câu hỏi quan trọng là làm thế nào năng lượng được vận chuyển đến corona và cơ chế nào chịu trách nhiệm vận chuyển.

Các cơ chế dinh dưỡng của corona mặt trời

Trong những năm qua, một số cơ chế khác nhau để nuôi vương miện đã được đề xuất:

  • Sóng âm.

  • Sóng điện từ nhanh và chậm tel.

  • Thân sóng Alfvén.

  • Sóng bề mặt từ tính chậm và nhanh.

  • Hiện tại (hoặc từ trường) - tản.

  • Dòng hạt và từ thông.

Các cơ chế này đã được thử nghiệm cả về lý thuyết và thực nghiệm và cho đến nay chỉ loại trừ sóng âm.

Image

Nó vẫn chưa được nghiên cứu nơi biên giới trên của vương miện kết thúc. Trái đất và các hành tinh khác của hệ mặt trời được đặt bên trong corona. Bức xạ quang học của corona được quan sát trên 10 tia20 radii của Mặt trời (hàng chục triệu km) và kết hợp với hiện tượng ánh sáng hoàng đạo.

Thảm từ tính của Solar Solar

Gần đây, "thảm từ tính" đã được liên kết với câu đố sưởi ấm vành.

Các quan sát với độ phân giải không gian cao cho thấy bề mặt của Mặt trời được bao phủ bởi các từ trường yếu tập trung ở các khu vực nhỏ có cực tính đối diện (nam châm thảm). Những nồng độ từ tính này được cho là điểm chính của các ống từ riêng lẻ mang dòng điện.

Những quan sát gần đây của tấm thảm từ tính này đã cho thấy sự năng động thú vị: từ trường quang điện liên tục chuyển động, tương tác với nhau, tán xạ và xuất hiện trong một khoảng thời gian rất ngắn. Một kết nối lại từ tính giữa một từ trường có cực ngược nhau có thể thay đổi cấu trúc liên kết trường và giải phóng năng lượng từ tính. Quá trình kết nối lại cũng sẽ dẫn đến sự tiêu tán dòng điện chuyển đổi năng lượng điện thành nhiệt.

Đây là một ý tưởng chung về cách một tấm thảm từ tính có thể tham gia vào việc sưởi ấm vành. Tuy nhiên, không thể tranh luận rằng thảm từ tính, cuối cùng, giải quyết vấn đề làm nóng corona, vì một mô hình định lượng của quá trình chưa được đề xuất.

Image