Koronų skylė • Aleksandras Yarovitchukas • Mokslinis Dienos nuotrauka apie "Elementus" • Astronomija

Koroninė skylė

Šioje Saulės fotografijoje, kurią gauna kosminė Saulės dinamikos observatorija minkštų rentgeno spindulių spektrui, ryškios saulės disko fone išsiskiria didelė tamsi forma, koroninė skylė. Ši formacija tęsiasi iki maždaug pusės saulės disko, yra stebima arti Saulės pusverbio ir sukasi į Žemę. Atspalvių raudonos spalvos šiame paveikslėlio atitikti emisijos intensyvumo elektromagnetinių bangų su 21,1 nm bangos ilgiui.

Karūna yra pats tolimiausias ir labai karštas saulės atmosferos sluoksnis. Jei matomos žvaigždės paviršiaus temperatūra, fotografuojant, yra apie 6000 Kelvinų, tada korona gali jau siekti kelis milijonus Kelvino. Karūną sudaro gana išretintoje kamerinėje plazmos – nuo dalelės dujų. Palyginimui, dalelių koncentracija saulės koronoje yra 109 cm3, o Saulės fotosferoje – jau 1015 cm3ty milijoną kartų daugiau. Dėl mažo plazmos tankio koronijos spinduliuotė matomoje spektro dalyje yra labai silpna, daug silpnesnė nei kitų saulės spindulių, todėl korona nėra matoma už viso saulės užtemimo.Ir korona temperatūra yra tokia, kad spinduliuotės intensyvumas viršija ultravioletinių spindulių ir rentgeno spektrą. Rentgeno spindulių diapazone giliau saulės sluoksniai – chromosfera ir fotografinė juostelė yra nepermatomos ir patys blokuoja papildomą spinduliavimą. Be to, dėl žymiai aukštesnės koronijos temperatūros jo spinduliuotės intensyvumas rentgeno spinduliuose yra gerokai didesnis nei kitų Saulės sluoksnių spinduliuotės intensyvumas.

Perėjimo regioną tarp koronijos ir gretimos chromosferos lemia greita temperatūros pakilimas ir tankio mažėjimas. Šioje srityje įvairios jėgos, tokios kaip elektromagnetinės, pradeda viršyti sunkumą, nustatant plazmos dalelių dinaminį elgesį. Apie 70 000 km atstumu nuo matomo Saulės paviršiaus medžiagos temperatūra pasiekia maksimalią vertę – apie 2 milijonus laipsnių, po to ji pradeda lėtai mažėti. Stiprus karūnos šildymo priežastys nėra žinomos, ir ši problema jau seniai yra viena iš pagrindinių neišspręstų fizikos problemų. Viršutinė korona riba nėra apibrėžta ir gali tęstis iki dešimčių saulės spindulių, palaipsniui pasisukant į saulės vėją (žr.taip pat tą pačią dienos nuotrauką). Taigi galime pasakyti, kad Žemė yra viduje Saulės korona.

Saulės magnetinio lauko elgesys: lauke A plazma korone laikoma uždaru magnetiniu lauku regione B magnetinės linijos yra atviros, o plazma, judanti palei jas, besiplečiančiai besiplečiančiai formuoja karūną. Paveikslėlis iš en.wikipedia.org

Dėl visų Saulės formavimosi, tamsesnė spalva reiškia, kad ši sritis tapo šaltesnė, palyginti su kaimyninėmis vietovėmis. Koronų skylės nėra išimtis. Tai saulės korona, kurioje sumažėja plazmos tankis ir temperatūra (ji tampa apie 8 × 10)5 K). Tačiau, nepaisant žemesnės temperatūros, spinduliuojasi ir koronų skylių medžiaga, nors ir mažesnė už likusią koroną.

Tokių palyginti atšaldytų regionų priežastis turėtų būti siekiama saulės magnetinio lauko elgesiu ir jo poveikiu įkraunamoms plazmos dalelėms. Plazmos dalelės judesios magnetinio lauko linijomis, kurios yra uždarytos. Didžioji dalis magnetinio lauko, kuris palaiko plazmą korone, bet jei jėgos linijos tam tikroje vietoje yra "neuždarytos",tada plazma pradės plėstis į erdvę (iš tikrųjų magnetinės lauko linijos visada uždaromos, o "neuždarinė" reiškia, kad jos turi radialią ar nukrypstančią kryptį, o jų uždarymas yra labai toli nuo Saulės). Išsiplėtus bet kokias dujas, įskaitant plazmą, jo tankis ir temperatūra mažėja ir atsiranda koroninė skylė.

Saulės magnetinis laukas pats savaime yra gana sudėtingas (žr., Pavyzdžiui, naujienas. Stipriausias magnetinis laukas Saulėje buvo rastas ten, kur jis nebuvo lauktas) ir greičiausiai susidaro dėl konvekcinio plazmos judėjimo pagal fotografinę fazę ir plazmos judėjimą dėl saulės sukimosi aplink jos ašį (žr. Saulės dinamo.

Šis vaizdo įrašas iliustruoja plazmos srautus saulėje, atsakingus už magnetinio lauko sukūrimą ir evoliuciją. Dešinėje dalyje rodomas toroidinis srautas, atitinkantis Saulės sukimosi judesį. Kairėje dalyje yra dienovidinio srauto, kuris atitinka konvekcijos rezultatą plazmos judėjimą tarp pusiaujo ir polinių sričių. Dešinėje esanti skalė atitinka saulės spindulių skaičių

Daugeliu atvejų saulės magnetinis laukas yra panašus į magnetinį dipolį, sistema su dviem "magnetiniais įtaisais", primenančiais dviejų polių magnetą (ši analogija yra savavališka,nes magnetiniai mokesčiai nenustatyti). Tokioje konfigūracijoje "atrakinta" magnetinė jėgos linija atsiranda tik polių, taigi ir polių laikosi koronų skylės. Ši magnetinio lauko konfigūracija realizuojama dėl plazmos judėjimo dėl saulės sukimosi.

Modeliuojamos magnetinės lauko linijos yra ant saulės vaizdo su koroninėmis skylėmis. Raudonos ir mėlynos spalvos atitinka skirtingo poliškumo sritis. Vaizdas iš sdo.gsfc.nasa.gov

Kadangi skirtingos Saulės dalys pasisuka skirtingu greičiu, magnetinės lauko linijos, kurios iš pradžių buvo nukreiptos išilgai dienovidinių, yra pasukamos į platuminę kryptį. Tai padidina magnetinį lauką, kurį sukelia konvekcija žemiau saulės paviršiaus. Maitinimo linijos iškraipomos ir keičiamos daug. Šiuo metu saulės magnetinis laukas įgauna labai sudėtingą struktūrą. Jei ši struktūra pateikiama kaip kelių vietinių bipoliarų regionų rinkinys (tam tikros rūšies dipolis), galime pasakyti, kad jėgos linijų "atvirumas" įvyks tada, kai du magnetiniai dipoliai artės vienas nuo kito su panašiais poliais.Per šį laikotarpį "atviros" jėgos linijos, taip pat joms priklausančios koroninės skylės, gali būti bet kurioje platumoje ne tik prie poliaus.

Du saulės magnetinio lauko variantai, iliustruojantys saulės magnetinio lauko sudėtingumą. 2011 m. Sausio mėn. (kairėje), praėjus trejiems metams po saulės minimumo (mažiausio saulės aktyvumo laikotarpis 11 metų cikle), magnetinis laukas yra palyginti paprastas, o atviros elektros linijos šalia polių. 2014 m. Liepos mėn. Saulės energijos didinimo laikotarpiu (dešinėje), lauko struktūra yra daug sudėtingesnė: atviros elektros linijos stebimos ne tik polių. Vaizdas iš nasa.gov

Koronų skylės paveikia Žemę. Kai jie atsiranda, sukurtos idealios sąlygos, kad plazmos srautas galėtų įveikti gravitacinį ir magnetinį patrauklumą, palikti koroną ir tapti saulės vėjo srautu. Judant pagal magnetinio lauko įtaką, plazma įgauna papildomą pagreitį (saulės vėjas iš koronų skylių taip pat vadinamas "greitu"). Nors dėl mažo tankio tokio saulės vėjo neturi rimtų pasekmių, tai gali sukelti geomagnetines audras Žemėje ir ypač spalvingus aurorus.

Vaizdas iš sdo.gsfc.nasa.gov. Vaizdas buvo paimtas 2018 m. Gegužės 2-4 dienomis.

Aleksandras Яровиччук


Like this post? Please share to your friends:
Parašykite komentarą

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