Ако кувате на плинској пећи, храна се загрева брже када је ближе пламену. Али наизглед пркос термодинамике, то не функционира када говорите о сунцу. Док је соларна површина око 10.000 степени Фаренхајта, атмосфера може да погоди огромних 9 милиона степени у њеном спољњем досегу, званој корона, а научници се питају: "Шта је с тим?" деценијама.
Сличан садржај
- Зашто је Сунце тако дуго било тихо
- Слика недеље - Гвожђе у Сунчевој корони
Сада тим Политехнике Ецоле у Француској мисли да има бар део одговора. Користећи нове компјутерске моделе, они сматрају да је крајњи извор коронске врућине „мангрова шума“ магнетизма која лежи тачно испод површине коју видимо, која се назива фотосфера.
„Сви знају да енергија долази одоздо, а знамо да је то много енергије“, каже вођа студије Тахар Амари. Питање је било шта ствара ту енергију и како путује од површине до короне. Ето, ту улази нови модел, описан ове недеље у Натуреу .
Сунце се састоји углавном од плазме, врућег гаса од атома који су им одузели електроне, стварајући набој. Када се та врста гаса ротира, дјелује попут електричног генератора или динамо. У новом моделу сунчева плазма ствара ове динамице док се врте и лупају. Динамо заузврат ствара магнетна поља која могу да складиште енергију. Све се то догађа на горњим 900 миљама сунца - мали део радијуса од 432.000 миља. Динамо не траје дуго, у просеку око осам минута, али довољно је да понекад могу нахранити веће структуре.
Када се резултирајућа магнетна поља изврћу, окрећу и укрштају једно друго, они могу да ослободе своју енергију у феномену који се зове поновно повезивање. Ставите два или више поља једно поред другог, а полови тих поља покушавају да створе нове линије магнетног поља са најближим комшијама, преуређујући облике поља у том процесу. Вишак енергије тада се избацује као топлота, електромагнетни таласи или кинетичка енергија, а она се заузврат убацује у хромосферу, слој који се протеже око 1200 миља од фотосфере до региона који прелази у корону.
Према моделу, депонирање енергије подиже ерупције плазме у хромосфери, које чине таласе сличне звучним таласима који се крећу кроз ваздух. Они се зову Алфвенови таласи, по физичару Ханнесу Алфвену, који је први предложио њихово постојање у четрдесетим годинама. Енергија Алфвенских таласа се распршује у корони, која се тада загреје толико да достигне милионе степени које посматрамо.
Модел сложеног магнетног поља које извире из сунчеве површине наглашава личност на корење и гране стабала мангрова. (Тахар Амари / Центер оф пхисикуе тхеорикуе.ЦНРС-Ецоле Политецхникуе.ФРАНЦЕ) Амари упоређује цео систем са мангровом шумом. На дну су корени који се спајају и формирају дебла стабала. На врху дрвећа се таложи енергија. Напоменуо је да вам је за добијање врсте короналног грејања потребно око 4500 вата по квадратном метру од површине и то је оно што његов модел производи.
За сада је рад само рачунарска симулација, а још увек не постоји директан начин посматрања онога што се дешава, каже Амари. Међутим, постојећа индиректна запажања о сунцу чине његов модел веродостојним. На пример, коронална температура не делује много у зависности од 11-годишњег циклуса сунчеве пеге. „Сунчеве пеге су осетљиве на циклус - то магнетно поље није“, каже Амари. Сунчеве пјеге су магнетне сметње укоријењене дубље на сунцу, тако да ако двије појаве не буду повезане, то би подржао Амаријев модел релативно плитког покретача за коронално гријање.
Други фактор је откриће соларних торнада, који показују да неке појаве могу преносити енергију са површине у хромосферу и корону, појачавајући модел. Поред тога, опажања соларне површине показују да су спектралне линије неких елемената раздељене на две или више компоненти, што се догађа ако постоји снажно локално магнетно поље попут онога које модел описује.
Прошле године Јефф Бросиус, соларни физичар из НАСА Годдард центра за свемирске летове у Греенбелту у Мериленду, предложио је да малене бакље које се називају нанофларе одговорне су за коронално грејање. Нанофларе узрокују огромна магнетна поља која се петљају кроз корону. Линије магнетног поља понекад се укрштају, стварајући струјне листове који ослобађају енергију као топлоту.
Иако се две верзије разликују по својим специфичностима, оне нису нужно контрадикторне. "Механизам нанофлареса је отворено питање", каже Јим Климцхук, астрофизичар из Годдарда, који није учествовао ни у једној студији. "То би могло укључивати поновно повезивање магнетних поља у корони (исти процес који ствара Амаријеве мини ерупције испод површине Сунца и који узрокују да депонују већину своје енергије у хромосфери), или може укључивати расипање таласа који су лансирана у корону одоздо. Сигуран сам да се обе ствари дешавају. То је само питање пропорције. "
Према Климчуку, нови модел је важан корак у разумевању ове узнемирујуће соларне мистерије. "Колико знам, [динамови који производе ерупције у хромосфери] нису виђени у другим симулацијама, тако да ће бити важно да се утврде детаљи овог понашања и проверите да ли је тачно", каже он. "Проблем са хромосферним и короналним загревањем није решен, али ови резултати могу пружити важне трагове о путу напријед."
НАПОМЕНА УРЕДНИКА: Овај чланак је ажуриран како би се разјаснило да су динамови виђени и раније на соларним моделима.
