Ez a kérdés a jelenlegi csillagászati kutatás egyik legaktívabb területére ütközik. Nem meglepő, hogy több tudós írt, hogy válaszoljon.
David VanBlerkom, a Massachusetts atAmherst Egyetem csillagászprofesszora szép áttekintést nyújt, a lekérdezés második részére összpontosítva:
” az a tény, hogy a nap légkörének legkülső régiója több milliófok, míg az aluli hőmérsékleta fotoszféra csak 6000 kelvins (C fok abszolút nulla felett) quitenonintuitive., Az ember fokozatos lehűlésre számított volna, amikor a központi hőforrástól távolodik. A kapcsolódó kérdés az, hogy miért, ha a korona olyan forró, akkornem melegíti fel a fotoszférát, amíg ugyanolyan magas hőmérséklete nincs.
” ezeket a kérdéseket fordított sorrendben fogom megválaszolni. Először kérdezzük meg, mi azazt jelenti, hogy a gáz magas hőmérsékleten van. A válasz az, hogy a hőmérsékleta gázatomok átlagos kinetikus energiájának mérése, vagyis az, hogy milyen gyorsan mozognak. A magas hőmérsékletű gáznak nagyobb átlagú atomjai vannakfejlődés, mint egy azonos összetételű alacsony hőmérsékletű gáz., Így arra következtetünk, hogya koronában lévő atomok sokkal gyorsabban mozognak, mint a afotoszférában.
” annak érdekében, hogy a korona a fotoszférikus hőmérséklet emelkedését eredményezze, a toronális gáznak a fotoszférikus atomok gyorsabb mozgását kell okoznia. Ezt a hűtőgázzal való keveréssel és keveréssel teheti meg, és így a kinetikus energia egy részét átviheti. Egy másik módszer is lehetséges: több millió fokos hőmérsékleten a koronában lévő gáz erősen ionizált,vagyis az elektronokat leválasztjákés szabadon mozog., Mivel az elektronok több ezerszer kevesebbekmasszív, mint az atomok, a forró elektronok nagyon nagy sebességgel rendelkeznek. Ezek az elektronok bejuthatnak a fotoszférikus gázba, és ütközhetnek az ott lévő atomokkal, ismét megnövelve a sebességüket. Ezt a két fűtési mechanizmust konvekciónak nevezikés vezetés, illetve.
” a több millió fokos gáz energiát is sugároz; nagy részét nagyon nagy energiájú röntgen fotonok formájában bocsátják ki. Röntgen fotonok, amelyek behatolnak aa fotoszféra energiát is átadhat az ottani gázatomoknak. Ez a fűtésmechanizmus sugárzás.,
” A három hagyományos fűtési módszer azonban nem emeli fel a fotoszféra hőmérsékletétegy egyszerű okból. Tegyük fel, hogy gondolatkísérletként volt egy olyan mérőeszköz, amely több millió fokos hőmérsékletet tudott mérni,és a koronába helyezte. A hőmérséklet méréséhez a koronális atomoknak vagy a relektronoknak meg kell ütniük a hőmérőt, vagy a röntgen fotonoknak ütközniük kell rajta. A Thecorona azonban olyan alacsony sűrűségű, hogy a hőmérő szinte soha nem fog behit. Tehát míg a hőmérő technikailag egy olyan gázban ül,amely 2000 000 kelvinnél van,nem tudja., A gáz magas hőmérsékletű, de alacsonyhőtartalom. Csak nincs elég atom a hipotetikustermométerünk vagy a mögöttes fotoszféra melegítéséhez.
” az a kérdés, hogy miért van a koronának ilyen magas hőmérséklete, nehezebb megmagyaráznia, valószínűleg az utolsó szó a fizikai mechanizmusról még nem voltmegjelent. A legtöbb csillagász azt feltételezi, hogy a gázt a mágneses mező melegítielváltoztatja a koronát. A Nap mágneses teréről már régóta ismert, hogy ez okozza a napfoltciklust, és a korona fizikai alakja és aktivitása is változik a napfoltciklussal., A mágneses mezőkről ismert, hogy képesek nagy mennyiségű energiát átvinni a nap légkörébe, néha robbanásszerűen, mint a fáklyákban. A hugemágneses hurkok messziről a koronába emelkednek, és elég valószínű, hogy a Nap mágneses mezője a koronák fizikai fűtésének végső forrása.”
Vic Pizzo a Boulder-i Űrközpontból, Colo.,, megismétli, milyen titokzatos ez a folyamat:
“az a pontos mechanizmus, amellyel a napfelszín feletti koronát egy-két millió kelvin hőmérsékletre melegítik, továbbra is a napfizika egyik kiemelkedő problémája. Régóta gyanították, hogy a turbulensaz alsó Nap légkörében fellépő mozgásokat valamilyen formában hullámként terjesztik kifelé, ami végül megrázza a vékony légkört a felszín felett (thefotoszféra). A sokkok ezáltal eloszlatják a mechanikai energiát a hullámokbanhő., Amikor a mágneses mező vonalai újracsatlakoznak, energiát bocsátanak ki; egyes kutatók azt állítják, hogy a napfelszín feletti finom léptékű mágneses újracsatlakozások biztosítják az energiát a korona melegítéséhez.
” bármi is legyen az oka, bizonyos hő valóban szivárog vissza a napfelszín felé, de az így szállított energia teljes mennyisége nagyon kicsi, és a fotoszféra hőmérsékletét nem lehet nagyon érzékelni. Ennek oka az, hogya tömegsűrűség rendkívül gyors leesése a napfelszín feletti magassággal.Ez azt jelenti, hogy bár a koronában lévő anyag nagyon forró, ez is nagyon fárasztó., Így a felszín felé visszavitt energia egyre nagyobb anyagtömegbe kerül, miközben lefelé halad, míg a hőátadás kifelé könnyen eloszlik a tér vákuumába. “
Leo Connolly, a San Bernardino-i Kaliforniai Egyetem Fizikai tanszékének elnöke a következő információkat adja hozzá:
“teljesen igaza van abban, hogy a corona sokkal melegebb, mint a nap fotoszférája. A fotoszféra a nap külső rétege, amely alátható fényt hozza létre., A korona egy nagy, feszült gázréteg, akia szerkezetet a Nap mágneses mezője szabályozza. A koronában lévő gázvalójában menekül a napból, képezve a napszelet.
” mi gyorsítja a gáz atomjait nagy sebességre és hőmérsékletre thecoronában? Valószínű,hogy a szoláris mágneses mező biztosítja a szükséges energiát, de a mechanizmust rosszul értik. A fotoszférában a hőmérsékletkörülbelül 6000 Kelvin., Az érdeklődési terület a fotoszféra teteje felett van, ahol a hőmérséklet valójában csökken (körülbelül 4500 kelvinre 500 km-rel a fotoszféra felett). A hőmérséklet 1500 kilométeren indul el, és 10 000 kilométerrel a fotoszféra felett éri el a hőmérsékletet. A fotoszféra tetejétől 1500 kilométerre és10 000 kilométer az “átmeneti zóna” nevű régió, ahol a színházak felgyorsulnak., A korona 10 000 kilométeren indul, és körülbelül 10 millió kilométerre nyúlik ki, ahol a gáz végül kiszabadul a nap gravitációjából, és a napszél részévé válik.
” tudjuk, hogy az egy vagy több elektrontól megfosztott atomok a mágneses mezők csapdájába esnek, és a mezővonalak mentén mozognak. De mi okozza ezeket az atomokat, hogy felgyorsuljanak, ami a korona magas hőmérsékletét eredményezi,nem értjük.Csak annyit tudunk, hogy határozottan az átmeneti zónában fordul elő.”
végül, de nem utolsósorban, JayM. Pasachoff, elnöke a Department of Astronomy Williams College inWilliamstown, Mass., a napkorona rejtvényének megoldására irányuló jelenlegi kísérletek(beleértve a sajátját is) perspektíváját kínálja:
“az egyik szép dolog a csillagászatról az, hogy az egyszerű kérdésekhalmozott kérdések gyakran mélynek bizonyulnak. Az asztrofizika egyik fontos megoldatlan problémája, hogy a napkoronát több millió Celsius-fokra melegítik. A kérdés megválaszolása érdekében összesen több solareclipses-en végeztem kísérleteket, és az utóbbi időben sok elméleti munka történt ezen a területen., A problémát egy 1996. június első hetében Bukarestben,Romániában tartott, a Napfogyatkozásokkal kapcsolatos megfigyelési és elméleti problémákról szóló NATO Advanced Research Workshopban oldották meg; a workshop eljárása egy-két év múlva lesz elérhető.
” alapvetően nem lehet figyelembe venni a korona radiativeflow általi melegítését, ezért úgy gondoljuk, hogy a koronát valamilyen magnetohidrodinamikus (MHD)hullám melegíti ki a nap alsó szintjeiből., Képek a nap a farultraibolya és a röntgensugarak (szerzett legutóbb a nap-és helioszféra Observatoryspacecraft, a yohkoh műhold, ésa NIXT rakéták) azt mutatják, hogyA Korona fűtése a nap aktív régióiban található, ami jelzia mágneses mező fontos szerepe. Van talán egy tucatspecifikus modellek, amelyeket javasoltak a corona magas hőmérsékletének elszámolására. Ezek a modellek gyors módú MHD hullámokat, lassú módú MHD hullámokat, Alfrenwaves, stb., A régebbi elképzelés, hogy az alacsonyabb szintekről áramló akusztikus hullámoka koronát az 1970-es években elhagyták, amikor a keringő Napmegfigyelő8 űrhajó nem látott ilyen hullámokat a kromoszférában, a réteg fölött afotoszféra (a Nap látszólagos “felülete” látható fényben). Továbbra is lehetséges azonban, hogy egyes akusztikus hullámok magasabb szinteken alakulhatnak ki.,
“a koronális fűtési problémával kapcsolatos munkámat a teljes napfogyatkozás 1 Hz-es koronális oszcillációinak mérései és a koronális fűtésre vonatkozó javaslataim foglalják össze” (Chromospheric and CoronalHeating (Proceedings of the Heidelberg Conference), szerkesztette: P. Ulmschneider, E. R. Priest and R. Rosner (Springer-Verlag, 1991). A könyv számos elméleti és megfigyelési tanulmányt is tartalmaz.