Kona ya jua: maelezo, vipengele, mwangaza na ukweli wa kuvutia

2024 Mwandishi: Henry Conors | [email protected]. Mwisho uliobadilishwa: 2024-02-12 13:10

Jua ni duara kubwa la gesi moto zinazotoa nishati na mwanga mwingi na kufanya maisha yawezekane Duniani.

Kitu hiki cha angani ndicho kikubwa na kikubwa zaidi katika mfumo wa jua. Kutoka kwa Dunia hadi kwake, umbali ni kutoka kilomita milioni 150. Inachukua kama dakika nane kwa joto na mwanga wa jua kutufikia. Umbali huu pia huitwa dakika nane za mwanga.

Nyota inayopasha joto dunia yetu ina tabaka kadhaa za nje kama vile photosphere, chromosphere na corona ya jua. Tabaka za nje za angahewa la Jua huunda nishati juu ya uso ambayo hutoa mapovu na milipuko kutoka kwenye sehemu ya ndani ya nyota, na hutambuliwa kama mwanga wa jua.

Vipengele vya safu ya nje ya Jua

Safu tunayoona inaitwa picha tufe au tufe la mwanga. Tufe la picha lina alama ya chembechembe nyangavu za plazima, na chembechembe za plasma zinazowaka na madoa ya jua meusi zaidi, ambayo hutokea wakati usumaku wa jua unapopasua uso. Matangazo huonekana na kusonga kwenye diski ya Jua. Kuchunguza harakati hii, wanaastronomia walihitimisha kwamba mwanga wetuinazunguka mhimili wake. Kwa kuwa Jua halina msingi thabiti, maeneo tofauti huzunguka kwa kasi tofauti. Maeneo ya Ikweta hukamilisha mduara kamili katika takriban siku 24, huku mzunguko wa polar unaweza kuchukua zaidi ya siku 30 (kukamilisha mzunguko).

Sehemu ya picha ni nini?

Pisphere pia ndiyo chanzo cha miale ya jua: miali ya moto inayoenea mamia ya maelfu ya maili juu ya uso wa Jua. Miale ya jua hutoa milipuko ya X-ray, ultraviolet, mionzi ya sumakuumeme na mawimbi ya redio. Chanzo cha utoaji wa X-ray na redio ni moja kwa moja kutoka kwa mionzi ya jua.

chromosphere ni nini?

Eneo linalozunguka photosphere, ambalo ni ganda la nje la Jua, linaitwa kromosphere. Eneo nyembamba hutenganisha corona kutoka kwa kromosphere. Joto hupanda sana katika eneo la mpito, kutoka digrii elfu chache kwenye kromosfere hadi zaidi ya digrii milioni moja kwenye corona. Kromosphere hutoa mwanga mwekundu, kama vile mwako wa hidrojeni yenye joto kali. Lakini ukingo nyekundu unaweza kuonekana tu wakati wa kupatwa kwa jua. Wakati mwingine, mwanga kutoka kwa kromosphere kwa ujumla huwa hafifu sana kuweza kuonekana dhidi ya picha angavu. Msongamano wa plasma hushuka kwa kasi, ikisogea juu kutoka kwa kromosphere hadi kwenye mwamba kupitia eneo la mpito.

Corona ya jua ni nini? Maelezo

Wanaastronomia wanachunguza bila kuchoka siri ya janga la jua. Yeye ni mtu wa namna gani?

Hii ni angahewa ya Jua au tabaka lake la nje. Jina hili lilipewa kwa sababukwamba mwonekano wake unadhihirika wakati kupatwa kabisa kwa jua kunatokea. Chembe kutoka kwa corona huenea mbali hadi angani na, kwa kweli, hufikia mzunguko wa Dunia. Sura imedhamiriwa hasa na uwanja wa sumaku. Elektroni za bure katika mwendo wa corona kando ya mistari ya uwanja wa sumaku huunda miundo mingi tofauti. Maumbo yanayoonekana kwenye mwamba juu ya madoa ya jua mara nyingi huwa na umbo la farasi, na hivyo kuthibitisha kwamba yanafuata mistari ya uga sumaku. Kutoka juu ya "matao" kama haya, vijito virefu vinaweza kupanuka, kwa umbali wa kipenyo cha Jua au hata zaidi, kana kwamba mchakato fulani unavuta nyenzo kutoka juu ya matao hadi angani. Hii inahusisha upepo wa jua, ambao unavuma nje kupitia mfumo wetu wa jua. Wanaastronomia wametaja matukio kama haya "kofia ya nyoka" kwa sababu ya kufanana kwao na kofia ngumu zinazovaliwa na wapiganaji na kutumiwa na askari fulani wa Ujerumani kabla ya 1918

Taji imetengenezwa na nini?

Nyenzo ambayo taji ya jua hutengenezwa ni ya joto sana, inayojumuisha plasma ambayo haipatikani sana. Halijoto ndani ya corona ni zaidi ya nyuzi joto milioni moja, kwa kushangaza ni kubwa zaidi kuliko halijoto kwenye uso wa Jua, ambayo ni takriban 5500 °C. Shinikizo na msongamano wa corona ni chini sana kuliko angahewa ya dunia.

Kwa kuangalia wigo unaoonekana wa corona ya jua, njia nyangavu za utoaji uchafuzi zilipatikana katika urefu wa mawimbi ambao haulingani na nyenzo zinazojulikana. Katika suala hili, wanaastronomia wamependekeza kuwepo kwa "coronium"kama gesi kuu katika corona. Asili ya kweli ya jambo hili ilibaki kuwa kitendawili hadi ilipogunduliwa kuwa gesi za corona zilikuwa na joto la juu zaidi ya 1,000,000 °C. Kwa joto hilo la juu, vipengele viwili vinavyotawala, hidrojeni na heliamu, havina elektroni zao kabisa. Hata vitu vidogo kama vile kaboni, nitrojeni na oksijeni huvuliwa hadi kwenye viini tupu. Ni viambajengo vizito pekee (chuma na kalsiamu) vinaweza kubakisha baadhi ya elektroni zao katika viwango hivi vya joto. Utoaji wa vipengee hivi vilivyo na ioni nyingi vinavyounda mistari ya spectral ulisalia kuwa kitendawili kwa wanaastronomia wa mapema hadi hivi majuzi.

Mng'aro na ukweli wa kuvutia

Uso wa jua ni mkali sana na, kama sheria, angahewa yake ya jua haiwezi kufikiwa na maono yetu, taji ya Jua pia haionekani kwa macho. Safu ya nje ya angahewa ni nyembamba sana na dhaifu, hivyo inaweza tu kuonekana kutoka Duniani wakati wa kupatwa kwa jua hutokea au kwa darubini maalum ya coronagraph ambayo huiga kupatwa kwa kufunika diski ya jua kali. Baadhi ya coronographs hutumia darubini za msingi, zingine hutekelezwa kwa satelaiti.

Mwangaza wa taji ya jua kwenye X-rays unatokana na halijoto yake kubwa. Kwa upande mwingine, picha ya jua hutoa eksirei kidogo sana. Hii inaruhusu corona kutazamwa kote kwenye diski ya Jua tunapoiona katika X-rays. Kwa hili, optics maalum hutumiwa, ambayo inakuwezesha kuona x-rays. KATIKAMwanzoni mwa miaka ya 1970, kituo cha kwanza cha anga za juu cha Marekani, Skylab, kilitumia darubini ya X-ray, ambayo kwayo taji ya jua na mashimo ya jua yalionekana wazi kwa mara ya kwanza. Katika muongo uliopita, kiasi kikubwa cha habari na picha kuhusu taji ya Jua imetolewa. Kwa usaidizi wa setilaiti, mwamba wa jua unafikika zaidi kwa uchunguzi mpya na wa kuvutia wa Jua, vipengele vyake na asili inayobadilika.

Joto la Jua

Ingawa muundo wa ndani wa msingi wa jua umefichwa kutoka kwa uchunguzi wa moja kwa moja, inaweza kuzingatiwa kwa mifano mbalimbali kwamba kiwango cha juu cha joto ndani ya nyota yetu ni takriban nyuzi milioni 16 (Celsius). Uso wa jua - uso unaoonekana wa Jua - una joto la takriban nyuzi 6000, lakini huongezeka kwa kasi kutoka digrii 6000 hadi digrii milioni kadhaa katika corona, katika eneo la kilomita 500 juu ya photosphere.

Jua ni kali zaidi kwa ndani kuliko nje. Hata hivyo, angahewa ya nje ya Jua, corona, ni joto zaidi kuliko ulimwengu wa picha.

Mwishoni mwa miaka ya thelathini, Grotrian (1939) na Edlen waligundua kwamba mistari ya ajabu ya spectral iliyoonekana katika wigo wa corona ya jua ilitolewa na vipengele kama vile chuma (Fe), kalsiamu (Ca) na nikeli (Ni) katika hatua za juu sana za ionization. Walihitimisha kuwa gesi ya coronal ni joto sana, na halijoto inazidi digrii milioni 1.

Swali la kwa nini taji la jua lina joto sana linasalia kuwa mojawapo ya mafumbo yanayosisimua zaidi katika unajimu.katika kipindi cha miaka 60 iliyopita. Bado hakuna jibu la uhakika kwa swali hili.

Ingawa taji ya jua ni ya joto isivyolingana, pia ina msongamano mdogo sana. Kwa hivyo, sehemu ndogo tu ya jumla ya mionzi ya jua inahitajika kulisha corona. Nguvu ya jumla inayotolewa katika X-rays ni karibu milioni moja tu ya jumla ya mwangaza wa Jua. Swali muhimu ni jinsi nishati inavyosafirishwa hadi kwenye corona na ni njia gani inawajibika kwa usafiri huo.

Mbinu za kuwasha umeme wa jua

Njia kadhaa tofauti za nishati ya corona zimependekezwa kwa miaka mingi:

• Mawimbi ya sauti.
• Mawimbi ya miili ya kasi na ya polepole ya magneto-acoustic.
• Miili ya mawimbi ya Alfven.
• Mawimbi ya uso ya polepole na ya haraka ya magneto-acoustic.
• Ya sasa (au uga sumaku) ni kutoweka.
• Mtiririko wa chembe na mtiririko wa sumaku.

Taratibu hizi zimejaribiwa kinadharia na kimajaribio na hadi sasa ni mawimbi ya acoustic pekee ambayo yameondolewa.

Bado haijasomwa ambapo mpaka wa juu wa taji unaishia. Dunia na sayari zingine za mfumo wa jua ziko ndani ya corona. Mionzi ya macho ya corona huzingatiwa katika radii ya jua 10-20 (makumi ya mamilioni ya kilomita) na huchanganyika na hali ya mwanga wa zodiacal.

Magnetic Corona Solar Carpet

Hivi majuzi, "zulia la sumaku" limeunganishwa kwenye fumbo la kupasha joto.

Uchunguzi wa msongo wa juu wa anga unaonyesha kuwa uso wa Jua umefunikwa na nyuga dhaifu za sumaku zilizokolezwa katika maeneo madogo ya polarity kinyume (sumaku ya zulia). Viwango hivi vya sumaku vinaaminika kuwa sehemu kuu za mirija ya sumaku mahususi inayobeba mkondo wa umeme.

€ Muunganisho wa sumaku kati ya uga wa sumaku wa polarity tofauti unaweza kubadilisha topolojia ya uwanja na kutoa nishati ya sumaku. Mchakato wa kuunganisha upya pia utatawanya mikondo ya umeme inayobadilisha nishati ya umeme kuwa joto.

Hili ni wazo la jumla la jinsi zulia la sumaku linavyoweza kuhusika katika upashaji joto. Hata hivyo, haiwezi kubishaniwa kuwa "zulia la sumaku" hatimaye hutatua tatizo la kupokanzwa kwa moyo, kwa kuwa muundo wa upimaji wa mchakato bado haujapendekezwa.

Je, Jua linaweza kwenda nje?

Mfumo wa jua ni changamano na haujachunguzwa hivi kwamba taarifa za kustaajabisha kama vile: “Jua litatoka hivi karibuni” au, kinyume chake, “Joto la Jua linaongezeka na hivi karibuni maisha hayatawezekana” yanasikika kuwa ya kipuuzi. kusema kidogo. Nani anaweza kufanya utabiri kama huo bila kujua ni mifumo gani haswakatika moyo wa nyota hii ya ajabu?!