Почему атмосфера Cолнца горячее его поверхности?
AstroNews.ru - 06 Сентября 2021 19:43:10
На самом деле, это такой большой и серьезный вопрос, на который многие ученые во всем мире пытаются ответить. Правда в том, что мы этого точно не знаем! Но у нас есть некоторые идеи о том, откуда может исходить энергия, которая нагревает атмосферу Солнца, и она имеет большое отношение к магнитному полю.
Температура Солнца
Тепло создается в самом центре Солнца, в его ядре, где температура составляет 27 миллионов градусов по Цельсию. И точно так же, как и при удалении от костра, температура становится ниже, так и здесь, чем дальше от ядра, тем холоднее.
Температура поверхности Солнца составляет около 6000 градусов по Цельсию, а это значит, что она намного холоднее ядра. Кроме того, температура продолжает падать и на небольшом расстоянии над поверхностью.
Но выше над поверхностью, в атмосфере, температура внезапно поднимается более чем до миллиона градусов! Значит, должно быть что-то такое, что нагревает солнечную атмосферу. Но нам нелегко выяснить, что это такое.
Ключом является магнитное поле Солнца
Ведущая идея среди экспертов заключается в том, что магнитное поле Солнца на самом деле переносит энергию изнутри звезды через его поверхность в атмосферу.
Как и Земля, Солнце имеет магнитное поле. Мы можем представить магнитное поле в виде невидимых линий, соединяющих северный и южный полюсы звезды или планеты.
Мы не видим магнитных полей, но мы знаем, что они есть, потому что у нас есть объекты, которые реагируют на них. Например, стрелка компаса на Земле всегда будет указывать на Северный полюс, потому что она совпадает с магнитным полем Земли.
Хотя у Солнца также есть северный и южный полюса, его магнитное поле ведет себя иначе, чем у Земли, и выглядит намного более беспорядочным. На поверхности звезды линии магнитного поля выглядят как множество петель, поднимающихся с поверхности в атмосферу, и эти петли все время меняются.
Если петли соприкасаются друг с другом, они могут вызвать внезапные взрывы огромного количества энергии, которые нагревают атмосферу. Мы также знаем, что вдоль силовых линий магнитного поля движутся волны, поднимающие энергию. Могут ли они быть ответственны за нагрев атмосферы?
Является ли это сочетанием волн и взрывов, или за нагрев отвечает что-то совсем другое? Возможность измерить магнитное поле Солнца действительно помогла бы нам понять, что происходит.
Измерение магнитного поля
Магнитные поля могут быть невидимыми, но мы все равно можем их измерить, потому что они вносят небольшие изменения в поток света, исходящий от Солнца. Поверхность Солнца очень яркая, поэтому легко увидеть изменения в свете, исходящем от поверхности, и измерить там магнитное поле.
Но атмосфера нашей звезды настолько горячая, что свет там больше не виден. Скорее, он создает рентгеновские лучи, которые являются типом света, который мы не можем видеть! Даже если мы используем специальные рентгеновские телескопы, рентгеновские лучи из атмосферы Солнца слишком тусклы, чтобы мы могли понять, как выглядит магнитное поле.
Хорошая новость заключается в том, что появился совершенно новый спутник, солнечный зонд НАСА Parker, который в настоящее время вращается по орбите близко к Солнцу (но не слишком близко) и фактически пролетает через магнитное поле, чтобы измерить его. В течение следующих пяти лет мы должны получать от него много захватывающей новой информации.
Эти измерения магнитного поля приблизят нас к пониманию того, что делает атмосферу Солнца и других звезд намного горячее, чем их поверхность.