Nie wiadomo dlaczego korona jest najgorętszym rejonem Słońca

Korona jest najgorętszym rejonem Słońca. Dlaczego? Nie wiadomo

Aktualizacja: 21.08.2017 20:43 Publikacja: 21.08.2017 19:57

Wielofunkcyjna mozaika stworzona przez NASA do badania korony słonecznej

Wielofunkcyjna mozaika stworzona przez NASA do badania korony słonecznej

Foto: NASA

Gdy Księżyc zasłania tarczę Słońca, pojawia się wówczas niepowtarzalna okazja, by zobaczyć obłok plazmy, zwany koroną słoneczną. To zachwycające zjawisko widoczne jest doskonale w zakresie miękkiego promieniowania rentgenowskiego oraz w ultrafiolecie.

Mogłoby się wydawać, że rzedniejąca wraz z oddalaniem się od Słońca materia będzie coraz chłodniejsza. Prawda jest jednak inna. Miękka obwódka wokół gwiazdy jest prawdziwym piekłem. Powierzchnia Słońca, zwana fotosferą, ma temperaturę ok. 5500 stopni Celsjusza. Tuż nad nią rośnie do 10 000 i im dalej, tym goręcej. Niektóre obszary w koronie słonecznej osiągają temperaturę 2 mln stopni. Dlaczego tak się dzieje? Naukowcy nadal nie znaleźli jednoznacznego wytłumaczenia tego zjawiska.

– Jest to jedno z najstarszych pytań pozostających bez odpowiedzi w heliofizyce – mówi Paul Bryans z High Altitude Observatory w Boulder. – Istnieje wiele różnych koncepcji na temat tego, co się dzieje w koronie słonecznej, i wciąż trwają dyskusje. Dane zebrane podczas zaćmienia Słońca 21 sierpnia mogą przybliżyć naukowców do rozwiązania zagadki.

Zjawisko całkowitego zaćmienia Słońca w 1869 r. po raz pierwszy pokazało ten anormalny układ. Niemiecki astronom Walter Grotrian obserwował linie spektralne, które pojawiły się podczas obserwacji światła emitowanego przez koronę. Astronomowie początkowo założyli, że powstały one przez hipotetyczny pierwiastek zwany koronium, ale Grotrian zdał sobie sprawę, że te linie emisyjne powstają z atomów żelaza pozbawionych części elektronów. Zwane są w fizyce atomowej liniami wzbronionymi i mogą być emitowane jedynie w warunkach skrajnego rozrzedzenia gazu. Są one nadal używane do pomiaru temperatury w koronie słonecznej – im więcej elektronów utraconych, tym goręcej.

Hipotezy

Takie ekstremalne temperatury mogą mieć związek z polem magnetycznym korony. Energia ma trudności z wypromieniowaniem, więc gromadzi się wewnątrz materii.

– Wiemy, że napływającą energię w tym miejscu trudno jest odrzucić, dopóki nie będziecie naprawdę gorąco – mówi Amir Caspi z Southwest Research Institute w Boulder. – Jednak nie rozumiemy również, jak ta energia dostaje się do korony.

Fizycy mają kilka pomysłów. Może pętle linii pola magnetycznego w koronie wibrują niczym struny gitary, nagrzewają materię w sposób podobny do tego, jak kuchenka mikrofalowa podgrzewa jedzenie. Może magnetyczne zakotwiczenia tych pętli na powierzchni słońca oplatają i skręcają nad nimi pole magnetyczne, wyrzucając energię, która jest nieustannie odbijana jak element grzewczy w tosterze.

A może małe eksplozje zwane dżetami przenoszą energię z fotosfery do korony. Powstawanie nowych pętli, które łączą się z istniejącymi, może generować wystarczająco dużo energii, aby podgrzać materię.

Obserwacje korony

Podczas zaćmienia Słońca dziesiątki grup naukowców zastosowały teleskopy wyposażone w filtry, aby obserwować światła spolaryzowane, światło podczerwone i inne w poszukiwaniu rozwiązania zagadki temperatury korony słonecznej. Bryans i jego koledzy usadowili się na szczycie góry w pobliżu Casper (Wyoming). Tam zespół robił zdjęcia zarówno w trybie zwykłym, wizualnym, jak i podczerwonym, aby zilustrować, jak korona zmienia się wraz z ruchem Księżyca względem Słońca.

Istnieje prawdopodobieństwo, że wszystkie mechanizmy, które naukowcy brali pod uwagę, przyczyniają się do podgrzewania korony. Trudno stwierdzić, który z nich jest najważniejszy. Ostatecznie zaćmienie Słońca jest najlepszą okazją, by przetestować wszystkie hipotezy. To jedyny moment, w którym korona jest gwiazdą pokazu słonecznego. Czekamy na wyniki badań. ©?

masz pytanie, wyślij e-mail do autora: malwina.uzarowska@rp.pl

Gdy Księżyc zasłania tarczę Słońca, pojawia się wówczas niepowtarzalna okazja, by zobaczyć obłok plazmy, zwany koroną słoneczną. To zachwycające zjawisko widoczne jest doskonale w zakresie miękkiego promieniowania rentgenowskiego oraz w ultrafiolecie.

Mogłoby się wydawać, że rzedniejąca wraz z oddalaniem się od Słońca materia będzie coraz chłodniejsza. Prawda jest jednak inna. Miękka obwódka wokół gwiazdy jest prawdziwym piekłem. Powierzchnia Słońca, zwana fotosferą, ma temperaturę ok. 5500 stopni Celsjusza. Tuż nad nią rośnie do 10 000 i im dalej, tym goręcej. Niektóre obszary w koronie słonecznej osiągają temperaturę 2 mln stopni. Dlaczego tak się dzieje? Naukowcy nadal nie znaleźli jednoznacznego wytłumaczenia tego zjawiska.

Pozostało 80% artykułu
2 / 3
artykułów
Czytaj dalej. Kup teraz
Kosmos
Astronomowie odkryli tajemnice galaktyki z początku istnienia wszechświata
Kosmos
Astronomowie odkryli najjaśniejszy obiekt we Wszechświecie
Kosmos
Nowe odkrycie astronomów. Ważne pod kątem szukania życia poza Ziemią
Kosmos
Tajemnica czarnych dziur „zombie”
Kosmos
Rosjanin pobił rekord przebywania w kosmosie