esta questão atinge uma das áreas mais ativas da pesquisa astronômica atual. Não surpreendentemente, vários cientistas escreveram para dar suas respostas.
David VanBlerkom, um professor de astronomia na Universidade de Massachusetts atAmherst, fornece uma boa visão geral, centrando-se na segunda parte da consulta:
“O fato de que a região ultraperiférica da atmosfera do sol é a milhões de graus, enquanto a temperatura do underlyingphotosphere é apenas 6000 graus kelvin (graus C. acima de zero absoluto) é quitenonintuitive., Seria de esperar um arrefecimento gradual à medida que nos afastamos da fonte central de calor. Uma questão relacionada é por que, se a coroa é tão quente, não aquece a fotosfera até que tenha uma temperatura igualmente alta.
” vou abordar estas questões em ordem inversa. Vamos primeiro perguntar o que significa um gás para ter uma temperatura alta. A resposta é que a temperatura é uma medida da energia cinética média dos átomos de gás, ou seja, uma medida de quão rápido eles estão se movendo. Um gás de alta temperatura tem átomos com uma maior velocidade média do que um gás de baixa temperatura da mesma composição., Assim, inferimos que os átomos da coroa se movem muito mais rapidamente do que os da fotosfera.
” A fim de que a coroa faça o aumento da temperatura fotosférica, o gás cloronal deve fazer com que os átomos fotosféricos se movam mais rapidamente. Poderia fazê-lo por colidir e misturar com o gás mais frio e, assim, transferir parte da sua energia cinética. Outra maneira também é possível: a uma temperatura de milhões de graus,o gás na coroa é altamente ionizado, ou seja, os elétrons são retirados de átomos de fora e se movem livremente., Como os elétrons são milhares de vezes menos massivos que os átomos, os elétrons quentes têm velocidades muito altas. Estes electrões podem viajar para o gás fotosférico e colidir com os átomos de lá, aumentando novamente as suas velocidades. Estes dois mecanismos de aquecimento são chamados de convecção e condução, respectivamente.
“um gás a milhões de graus também irradia energia; grande parte dela é emitida na forma de fótons de raios x de alta energia. Fótons de raios-X que impingem na fotosfera também podem transferir energia para os átomos de gás lá. Este mecanismo de aquecimento é radiação.,
“no entanto, os três métodos tradicionais de aquecimento não elevam a fotosfera por uma razão simples. Suponha, como um experimento de pensamento, que se tinha um atermômetro que poderia medir temperaturas de milhões de graus e colocar na coroa. A fim de fazer uma medição de temperatura, os átomos coronais orelectrons devem atingir o termômetro, ou fótons de raio-x devem colidir sobre ele. Thecorona, no entanto, tem uma densidade tão baixa que o termômetro quase nunca vai decair. Então, enquanto o termômetro está tecnicamente sentado em um gás que é de 2.000 mil kelvins, ele não sabe disso., O gás tem uma alta temperatura, mas um baixo teor de calor. Não há átomos suficientes para aquecer o nosso hipoteticaltermómetro ou a fotosfera subjacente.
“a questão de por que a corona tem uma temperatura tão alta é mais difícil de explicar, e provavelmente a última palavra sobre o mecanismo físico ainda não beengiven. A maioria dos astrônomos assume que o gás é aquecido pelo campo magnético que penetra a coroa. O campo magnético solar há muito tempo é conhecido por causar o ciclo da mancha solar, e a forma física e a actividade na coroa também varia com o ciclo da mancha solar., Os campos magnéticos são conhecidos por serem capazes de transferir grandes quantidades de energia para a atmosfera solar, por vezes explosivamente como em chamas. Laços hugemagnéticos podem ser vistos subindo para a coroa, e é bastante plausível que o campo magnético solar é a fonte final de aquecimento físico da coroa.”
Vic Pizzo of The Space EnvironmentCenter in Boulder, Colo.,, reitera como misterioso este processo é:
” o mecanismo preciso pelo qual a coroa que cobre a superfície solar é aquecida a temperaturas de um a dois milhões de Kelvin continua a ser um dos problemas da física solar. Há muito tempo se suspeita que as turbulências na baixa atmosfera solar são propagadas para fora como ondas em alguma forma, que, em última análise, chocam a fina atmosfera acima da superfície (a fotosfera). Os choques dissipam assim a energia mecânica nas ondas aquecem., Quando as linhas de campo magnético se reconectam, elas libertam energia; alguns pesquisadores suspeitam que reconectações magnéticas de escala fina acima da superfície do sol fornecem energia para aquecer a coroa.”qualquer que seja a causa, algum calor realmente vaza de volta para a superfície solar,mas a quantidade total de energia assim transportada é realmente muito pequena, e não pode raiar muito a temperatura fotosférica. A razão para isso é a queda extremamente rápida da densidade de massa com a Altura acima da superfície solar.Isto é, embora o material na coroa seja muito quente, também é muito tênue., Assim, a energia transportada de volta para a superfície é dissipada intoan cada vez maior massa de material à medida que ele trabalha seu caminho para baixo, enquanto o calor transposto para fora é prontamente dissipado no vácuo do espaço. “Leo Connolly, o presidente do Departamento de Física da Universidade Estadual da Califórnia, San Bernardino, acrescenta a seguinte informação:” tem toda a razão sobre a corona ser muito mais quente do que a fotosfera do sol. A fotosfera é a camada exterior do sol que produz a luz visível que recebemos., A corona é uma grande e tênue camada de gás cuja estrutura é governada pelo campo magnético do sol. O gás na coroa isactualmente escapando do sol, formando o vento solar.
“What accelers the atoms of gas to high velocity and temperature in thecorona? É provável que o campo magnético solar forneça a energia necessária,mas o mecanismo é mal compreendido. Na fotosfera, a temperatura é de 6.000 Kelvin., A região de interesse está acima do topo da fotosfera,onde a temperatura realmente cai (para cerca de 4.500 kelvins a um nível de 500kilômetros acima da fotosfera). A 1.500 km, a temperatura começa a torcer e a 10.000 km acima da fotosfera a temperatura atinge um milhão de kelvins. Entre 1.500 quilômetros do topo da fotosfera e 10.000 quilômetros é uma região chamada “zona de transição”, que é onde os teatros são acelerados., A coroa começa a 10.000 quilômetros e se estende para cerca de 10 milhões de quilômetros, onde o gás finalmente escapa da gravidade do sol e se torna parte do vento solar.
” sabemos que os átomos, despojados de um ou mais elétrons, estão presos por campos magnéticos e se movem ao longo das linhas de campo. Mas o que faz com que estes átomos sejam acelerados, produzindo as altas temperaturas da coroa, não é compreendido.Tudo o que sabemos é que definitivamente ocorre na zona de transição.”
Por último, mas não menos importante, JayM. Pasachoff, Presidente do Departamento de Astronomia da Williams College inWilliamstown, Mass.,, oferece uma perspectiva sobre algumas das tentativas atuais(incluindo a sua) para resolver o enigma da coroa solar:
“uma das coisas boas sobre astronomia é que as questões que são simplificadas muitas vezes acabam por ser profundas. A forma como a coroa solar é aquecida a milhões de graus Celsius é um dos importantes problemas não resolvidos da astrofísica. Eu conduzi experimentos durante uma série de solareclipses totais para abordar a questão, e tem havido muito trabalho teórico nesta área recentemente., O problema foi muito abordado numa oficina de Investigação Avançada da NATO sobre problemas teóricos e observacionais relacionados com Eclipses solares,realizada em Bucareste, na Roménia, na primeira semana de junho de 1996; os trabalhos dessa oficina estarão disponíveis dentro de um ano ou dois.
“basicamente, não se pode explicar o aquecimento da corona por um fluxo radiativo, então pensamos que a corona é aquecida por algum tipo de onda MAGNETOHIDRODINÂMICA (MHD)fluindo para fora dos níveis mais baixos do sol., Imagens do sol no farultraviolet e nos raios-X (adquiridas mais recentemente pelo Solar e Heliosférico Observatorispacecraft, o satélite de Yohkoh e os foguetes NIXT) mostram que o aquecimento da coroa está localizado em regiões ativas solares, o que indica o importante papel desempenhado pelo campo magnético. Existem, talvez, modelos específicos dozen que foram propostos para serem responsáveis pela alta temperatura da coroa. Estes modelos envolvem ondas MHD de modo rápido, ondas MHD de modo lento, ondas Alfrenwaves, etc., A idéia mais antiga de que as ondas Acústicas fluindo para fora das camadas inferiores da coroa foi abandonada na década de 1970, quando a espaçonave orbitando Observatory8 não viu tais ondas na cromosfera, a camada logo acima da fotosfera (a aparente “superfície” do sol na luz visível). No entanto, é impossível que algumas ondas Acústicas possam ser formadas em níveis mais elevados.,
“o Meu trabalho sobre o aquecimento da coroa solar problema é resumido em meu capítulo’Measurements de 1 Hz coronal oscilações no total eclipses e theirimplications para aquecimento da coroa solar”, nos Mecanismos de Chromospheric e CoronalHeating (Processo de Heidelberg Conferência), editado por P. Ulmschneider, E. R. Padre e R. Rosner (Springer-Verlag, 1991). O livro também contém muitos outros artigos teóricos e observacionais.