Coronal Hole • Alexander Yarovitchuk • Videnskabeligt billede af dagen på "Elements" • Astronomi

Coronal hul

På dette fotografi af Solen opnået af Cosmic Observatory of Solar Dynamics inden for bløde røntgenstråler, står en stor mørk formation, et koronal hul ud mod baggrunden af ​​en lys solskive. Denne dannelse strækker sig i længden til omkring halvdelen af ​​solskiven, observeres tæt på solens ækvator og roteres mod jorden. Lilla nuancer i dette billede svarer til intensiteten af ​​stråling af elektromagnetiske bølger med en bølgelængde på 21,1 nm.

Kronen er det yderste og meget varme lag i solatmosfæren. Hvis temperaturen på den synlige overflade af stjernen, fotosfæren, er omkring 6000 Kelvin, så kan temperaturen af ​​corona allerede nå flere millioner Kelvin. Corona består af et ret sjældne plasma – en gas af ladede partikler. Til sammenligning er koncentrationen af ​​partikler i solkoronaen 109 på cm3, og på fotosphere af solen – allerede 1015 på cm3det vil sige en million gange mere. På grund af den lave plasmadensitet er corona-strålingen i den synlige del af spektret ekstremt svag, meget svagere end solens stråling, derfor er corona ikke synlig uden for en total solformørkelse.Og temperaturen af ​​corona er sådan, at toppen af ​​strålingsintensiteten falder på området for ultraviolet lys og røntgenstråler. I røntgenområdet er de dybere lag af solen – kromosfæren og fotosfæren – uigennemsigtig og blokerer selv ekstra stråling. Desuden er intensiteten af ​​dets stråling i røntgenstråling på grund af den signifikant højere temperatur af corona betydeligt højere end strålingsintensiteten fra andre lag i solen.

Overgangsregionen mellem corona og nabokromosfæren bestemmes af den hurtige temperaturstigning og nedsættelse i densitet. På dette område begynder forskellige kræfter, såsom elektromagnetiske, at sejre over tyngdekraften, bestemme plasma partiklernes dynamiske opførsel. På en afstand på omkring 70.000 km fra Solens synlige overflade når temperaturen af ​​et stof sin maksimale værdi – omkring to millioner grader, hvorefter den begynder at falde langsomt. Årsagerne til den stærke opvarmning af corona er ukendte, og dette problem har længe været et af de største uløste problemer i fysikken. Koronens øvre grænse er ikke defineret og kan strække sig til dusinvis af solradier, der gradvis vender sig ind i solvinden (seogså det samme billede af dagen). Så vi kan sige, at Jorden er inde i Solens koron.

Solens magnetfeltets opførsel: i marken En plasmaet holdes i corona ved et lukket magnetfelt i regionen B De magnetiske linjer er åbne, og plasmaet bevæger sig langs dem, udvider uhindret og danner et koronalt hul. Billede fra en.wikipedia.org

For alle formationer på Solen betyder en mørkere farve, at dette område er blevet koldere i forhold til de tilstødende områder. Koronale huller er ingen undtagelse. Disse er områder i solkoronaen, hvor plasmadensiteten og temperaturen sænkes (det bliver ca. 8 × 105 K). Men på trods af den lavere temperatur udstråler også coronalhullets substans, selvom det er mindre end resten af ​​coronaen.

Årsagerne til sådanne forholdsvis kolde regioner bør søges i opførelsen af ​​solmagnetfeltet og dets virkning på ladede plasmapartikler. Plasma partikler bevæger sig langs magnetfelt linjer, der er lukket. For det meste er det magnetfeltet, der holder plasmaet i coronaen, men hvis styrkerne på et bestemt sted er "ikke lukkede"så begynder plasmaet at ekspandere i rummet (i virkeligheden er magnetfeltlinjerne altid lukkede; ved "ikke lukkede" menes vi, at de har en radial eller divergerende retning, og deres lukning sker i en betydelig afstand fra solen). Med udvidelsen af ​​enhver gas, herunder plasma, dens densitet og temperatur falder – og der opstår et koronal hul.

Solens magnetfelt i sig selv er ret komplekst (se for eksempel nyhederne. Det stærkeste magnetfelt i solen blev fundet, hvor det ikke ventede) og er sandsynligvis dannet på grund af plasmas konvektive bevægelse under fotosfæren og plasmaets bevægelse som følge af solens rotation omkring sin akse (se Solar Dynamo.

Denne video illustrerer plasmastrømmene i solen, der er ansvarlig for skabelsen og udviklingen af ​​dens magnetfelt. Den højre sektion viser en toroidal strøm, som svarer til solens rotationsbevægelse. I den venstre sektion er der en meridional strøm, som svarer til bevægelsen af ​​plasma mellem ækvator og polare områder som følge af konvektion. Skalaen til højre svarer til antallet af solstråler

Solens magnetfelt svarer mest til tiden til en magnetisk dipol, et system med to "magnetiske ladninger", der minder om en topolet magnet (denne analogi er vilkårlig,da magnetiske ladninger ikke registreres). I en sådan konfiguration opstår kun "ulåste" magnetiske kraftelinier ved polerne, og følgelig observeres koronale huller ved polerne. Denne konfiguration af magnetfeltet realiseres på grund af bevægelsen af ​​plasmaet på grund af solens rotation.

De simulerede magnetfeltlinjer er overlejret på solens billede med koronale huller. Røde og blå farver svarer til områder med forskellig polaritet. Billede fra sdo.gsfc.nasa.gov

Da forskellige dele af solen roterer med forskellige hastigheder, drejer magnetfeltlinjerne, som oprindeligt styres langs meridianerne, i breddretningen. Dette forøger magnetfeltet forårsaget af konvektion under solens overflade. Strømledninger er forvrænget og gennemgår mange ændringer. På dette tidspunkt erhverver solens magnetfelt en ekstremt kompleks struktur. Hvis denne struktur præsenteres som et sæt af flere lokale bipolare regioner (en slags dipol), så kan vi sige, at "åbenhed" af kraftlinjerne vil opstå, når to magnetiske dipoler nærmer hinanden med lignende poler.I løbet af denne periode kan "åbne" styrker, såvel som koronale huller, der afhænger af dem, være i nogen bredde, ikke kun ved stangen.

To varianter af solmagnetfeltet, der illustrerer det magnetiske feltets kompleksitet. I januar 2011 (til venstre), tre år efter solminimum (perioden med den mindste solaktivitet i den 11-årige cyklus) er magnetfeltet relativt enkelt, med åbne kraftledninger nær polerne. I perioden for solens maksimum, i juli 2014 (til højre), er feltstrukturen meget mere kompliceret: åbne kraftledninger observeres ikke kun ved polerne. Billede fra nasa.gov

Koronale huller påvirker Jorden. Når de opstår, skabes ideelle betingelser, således at plasmastrømmen kan overvinde gravitations- og magnetisk attraktion, forlade coronaen og blive en strøm af solvinden. Flytning under påvirkning af et magnetfelt, erhverver plasma en yderligere acceleration (solvind fra koronale huller kaldes også "hurtig"). På grund af dens lave densitet har en sådan solvind ikke alvorlige konsekvenser, det kan forårsage geomagnetiske storme på jorden og især farverige aurorer.

Billede fra sdo.gsfc.nasa.gov. Billedet blev taget i maj 2-4, 2018.

Alexander Yarovitchchuk


Like this post? Please share to your friends:
Skriv et svar

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: