Արևային պսակ. նկարագրություն, առանձնահատկություններ, պայծառություն և հետաքրքիր փաստեր

2024 Հեղինակ: Henry Conors | [email protected]. Վերջին փոփոխված: 2024-02-12 08:39

Արևը տաք գազերի հսկայական գունդ է, որն արտադրում է հսկայական էներգիա և լույս և հնարավոր է դարձնում կյանքը Երկրի վրա:

Այս երկնային մարմինը ամենամեծն ու զանգվածայինն է Արեգակնային համակարգում: Երկրից նրան հեռավորությունը 150 միլիոն կիլոմետր է։ Մոտ ութ րոպե է պահանջվում, որ ջերմությունն ու արևի լույսը հասնեն մեզ։ Այս հեռավորությունը կոչվում է նաև ութ լուսային րոպե։

Աստղը, որը տաքացնում է մեր Երկիրը, կազմված է մի քանի արտաքին շերտերից, ինչպիսիք են ֆոտոսֆերան, քրոմոսֆերան և արևի պսակը: Արեգակի մթնոլորտի արտաքին շերտերը մակերևույթի վրա էներգիա են ստեղծում, որը փրփրում և պայթում է աստղի ներսից և նույնացվում է որպես արևի լույս:

Արևի արտաքին շերտի բաղադրիչները

Շերտը, որը մենք տեսնում ենք, կոչվում է ֆոտոսֆերա կամ լույսի գունդ: Ֆոտոսֆերան նշանավորվում է պլազմայի վառ, թրթռացող հատիկներով և ավելի մուգ, սառը արևային բծերով, որոնք առաջանում են, երբ արևի մագնիսական դաշտերը պատռում են մակերեսը: Բծերը հայտնվում և շարժվում են Արեգակի սկավառակի երկայնքով: Դիտարկելով այս շարժումը՝ աստղագետները եզրակացրեցին, որ մեր լուսպտտվում է իր առանցքի շուրջը. Քանի որ Արեգակը չունի ամուր հիմք, տարբեր շրջաններ պտտվում են տարբեր արագություններով։ Հասարակածային շրջանները ամբողջական շրջանն ավարտում են մոտ 24 օրում, մինչդեռ բևեռային պտույտները կարող են տևել ավելի քան 30 օր (պտույտը ավարտելու համար):

Ի՞նչ է ֆոտոսֆերան:

Ֆոտոսֆերան նաև արևի բռնկումների աղբյուր է. բոցեր, որոնք տարածվում են Արեգակի մակերևույթից հարյուր հազարավոր մղոններ բարձր: Արեգակնային բռնկումներն առաջացնում են ռենտգենյան ճառագայթների, ուլտրամանուշակագույն, էլեկտրամագնիսական ճառագայթման և ռադիոալիքների պայթյուններ: Ռենտգենյան ճառագայթների և ռադիոհաղորդումների աղբյուրը անմիջապես արևային պսակից է։

Ի՞նչ է քրոմոսֆերան:

Ֆոտոսֆերան շրջապատող գոտին, որը Արեգակի արտաքին թաղանթն է, կոչվում է քրոմոսֆերա։ Նեղ շրջանը բաժանում է պսակը քրոմոսֆերայից։ Ջերմաստիճանը կտրուկ բարձրանում է անցումային շրջանում՝ մի քանի հազար աստիճանից քրոմոսֆերայում մինչև ավելի քան մեկ միլիոն աստիճան պսակում: Քրոմոսֆերան արձակում է կարմրավուն փայլ, ինչպես գերտաքացած ջրածնի այրումից։ Բայց կարմիր եզրը կարելի է տեսնել միայն խավարման ժամանակ: Այլ ժամանակներում, քրոմոսֆերայի լույսը, ընդհանուր առմամբ, չափազանց թույլ է, որպեսզի տեսանելի լինի պայծառ ֆոտոսֆերայի դեմ: Պլազմայի խտությունը արագորեն իջնում է՝ քրոմոսֆերայից դեպի պսակ անցնելով անցումային շրջանով դեպի վեր։

Ի՞նչ է արևային պսակը: Նկարագրություն

Աստղագետներն անխոնջ ուսումնասիրում են արևային պսակի առեղծվածը: Ինչպիսի՞ն է նա:

Սա Արեգակի կամ նրա արտաքին շերտի մթնոլորտն է: Այս անունը տրվել է այն պատճառով, որոր նրա տեսքն ակնհայտ է դառնում, երբ տեղի է ունենում արեգակի ամբողջական խավարում։ Պսակի մասնիկները տարածվում են հեռու տիեզերք և, փաստորեն, հասնում են Երկրի ուղեծիր: Ձևը հիմնականում որոշվում է մագնիսական դաշտով։ Ազատ էլեկտրոնները պսակի շարժման մեջ մագնիսական դաշտի գծերի երկայնքով ձևավորում են բազմաթիվ տարբեր կառուցվածքներ: Արեգակնային բծերի վերևում գտնվող պսակում երևացող ձևերը հաճախ պայտաձև են, ինչը հետագայում հաստատում է, որ դրանք հետևում են մագնիսական դաշտի գծերին: Նման «կամարների» վերևից երկար հոսանքները կարող են տարածվել Արեգակի տրամագծից կամ նույնիսկ ավելի հեռավորության վրա, կարծես ինչ-որ գործընթաց կամարների վերևից նյութ է քաշում դեպի տիեզերք: Սա ներառում է արևային քամին, որը դեպի դուրս է փչում մեր արեգակնային համակարգով: Աստղագետները նման երևույթներն անվանել են «օձաձև սաղավարտ», քանի որ դրանք նման են ասպետների կողմից կրած ատամնավոր սաղավարտներին և օգտագործել որոշ գերմանացի զինվորներ մինչև 1918 թվականը

:

Ինչի՞ց է պատրաստված թագը

Նյութը, որից ձևավորվում է արևային պսակը, չափազանց տաք է, որը բաղկացած է հազվագյուտ պլազմայից։ Պսակի ներսում ջերմաստիճանը ավելի քան մեկ միլիոն աստիճան է, ինչը զարմանալիորեն շատ ավելի բարձր է, քան Արեգակի մակերեսի ջերմաստիճանը, որը կազմում է մոտ 5500 °C: Պսակի ճնշումը և խտությունը շատ ավելի ցածր են, քան Երկրի մթնոլորտում։

Արեգակնային պսակի տեսանելի սպեկտրը դիտարկելով՝ հայտնաբերվել են վառ արտանետվող գծեր ալիքի երկարություններով, որոնք չեն համապատասխանում հայտնի նյութերին: Այս կապակցությամբ աստղագետները առաջարկել են «կորոնիումի» գոյությունը.որպես պսակի հիմնական գազ։ Այս երևույթի իրական էությունը մնաց առեղծված, մինչև պարզվեց, որ կորոնային գազերը գերտաքացել են 1,000,000 °C-ից բարձր: Նման բարձր ջերմաստիճանի դեպքում երկու գերիշխող տարրերը՝ ջրածինը և հելիումը, լիովին զուրկ են իրենց էլեկտրոններից։ Նույնիսկ աննշան նյութերը, ինչպիսիք են ածխածինը, ազոտը և թթվածինը, մերկացվում են մինչև մերկ միջուկներ: Միայն ավելի ծանր բաղադրիչները (երկաթ և կալցիում) կարող են պահպանել իրենց էլեկտրոնների մի մասը այս ջերմաստիճաններում: Այս բարձր իոնացված տարրերի արտանետումները, որոնք կազմում են սպեկտրային գծերը, մինչև վերջերս առեղծված էին մնում վաղ աստղագետների համար:

Պայծառություն և հետաքրքիր փաստեր

Արևի մակերեսը չափազանց պայծառ է և, որպես կանոն, նրա արեգակնային մթնոլորտը անհասանելի է մեր տեսողության համար, Արևի պսակը նույնպես անզեն աչքով չի երևում։ Մթնոլորտի արտաքին շերտը շատ բարակ է և թույլ, ուստի այն կարելի է տեսնել Երկրից միայն այն ժամանակ, երբ տեղի է ունենում արևի խավարումը կամ հատուկ պսակային աստղադիտակով, որը նմանակում է խավարումը՝ ծածկելով արևի պայծառ սկավառակը: Որոշ կորոնոգրաֆներ օգտագործում են ցամաքային աստղադիտակներ, մյուսներն արվում են արբանյակների վրա։

Արեգակնային պսակի պայծառությունը ռենտգենյան ճառագայթներում պայմանավորված է նրա հսկայական ջերմաստիճանով։ Մյուս կողմից՝ արեգակնային ֆոտոսֆերան շատ քիչ ռենտգենյան ճառագայթներ է արձակում։ Սա թույլ է տալիս պսակը դիտել Արեգակի սկավառակի երկայնքով, երբ մենք այն դիտարկում ենք ռենտգենյան ճառագայթներով: Դրա համար օգտագործվում է հատուկ օպտիկա, որը թույլ է տալիս տեսնել ռենտգենյան ճառագայթներ։ AT1970-ականների սկզբին ԱՄՆ առաջին տիեզերակայանը՝ Skylab-ը, օգտագործեց ռենտգենյան աստղադիտակ, որով առաջին անգամ հստակ տեսանելի էին արեգակնային պսակը և արևի բծերը կամ անցքերը։ Վերջին տասնամյակի ընթացքում Արեգակի պսակի մասին հսկայական տեղեկություններ և պատկերներ են տրամադրվել: Արբանյակների օգնությամբ արևային պսակն ավելի հասանելի է դառնում Արեգակի նոր և հետաքրքիր դիտարկումների, նրա առանձնահատկությունների և դինամիկ բնույթի համար։

Արևի ջերմաստիճան

Չնայած արեգակնային միջուկի ներքին կառուցվածքը թաքնված է ուղղակի դիտումից, տարբեր մոդելների միջոցով կարելի է եզրակացնել, որ մեր աստղի ներսում առավելագույն ջերմաստիճանը մոտ 16 միլիոն աստիճան է (Ցելսիուս): Ֆոտոսֆերան՝ Արեգակի տեսանելի մակերեսը, ունի մոտ 6000 աստիճան Ցելսիուսի ջերմաստիճան, սակայն այն շատ կտրուկ աճում է 6000 աստիճանից մինչև մի քանի միլիոն աստիճան պսակում՝ ֆոտոսֆերայից 500 կիլոմետր բարձրության վրա գտնվող տարածքում:

:

Արևը ներսից ավելի տաք է, քան դրսից: Այնուամենայնիվ, Արեգակի արտաքին մթնոլորտը՝ պսակը, իսկապես ավելի տաք է, քան ֆոտոսֆերան։

Երեսունականների վերջին Գրոտրիանը (1939) և Էդլենը հայտնաբերեցին, որ արեգակնային պսակի սպեկտրում նկատված տարօրինակ սպեկտրային գծերը արտանետվել են այնպիսի տարրերից, ինչպիսիք են երկաթը (Fe), կալցիումը (Ca) և նիկելը (Ni) իոնացման շատ բարձր փուլերում: Նրանք եզրակացրեցին, որ կորոնային գազը շատ տաք է, ջերմաստիճանը գերազանցում է 1 միլիոն աստիճանը։

Հարցը, թե ինչու է արևի պսակն այդքան տաք, մնում է աստղագիտության ամենահետաքրքիր հանելուկներից մեկը:վերջին 60 տարիների ընթացքում։ Այս հարցին դեռ հստակ պատասխան չկա։

Չնայած արեգակնային պսակը անհամաչափ տաք է, այն ունի նաև շատ ցածր խտություն: Այսպիսով, պսակը կերակրելու համար անհրաժեշտ է արեգակնային ընդհանուր ճառագայթման միայն մի փոքր մասը: Ռենտգենյան ճառագայթներից արձակվող ընդհանուր հզորությունը կազմում է Արեգակի ընդհանուր պայծառության միայն մեկ միլիոներորդ մասը: Կարևոր հարց է, թե ինչպես է էներգիան տեղափոխվում կորոն և ինչ մեխանիզմ է պատասխանատու այդ տրանսպորտի համար։

Արեգակնային պսակը սնուցելու մեխանիզմներ

Տարիների ընթացքում առաջարկվել են պսակի հզորացման մի քանի տարբեր մեխանիզմներ.

• Ակուստիկ ալիքներ.
• Մարմինների արագ և դանդաղ մագնիսական-ակուստիկ ալիքներ։
• Ալֆվենի ալիքային մարմիններ.
• Դանդաղ և արագ մագնիսական-ակուստիկ մակերեսային ալիքներ։
• Հոսանքը (կամ մագնիսական դաշտը) ցրում է:
• Մասնիկների հոսքեր և մագնիսական հոսք.

Այս մեխանիզմները փորձարկվել են և՛ տեսական, և՛ փորձարարական, և մինչ օրս բացառված են միայն ակուստիկ ալիքները:

Դեռևս չի ուսումնասիրվել, թե որտեղ է ավարտվում թագի վերին սահմանը։ Երկիրը և Արեգակնային համակարգի մյուս մոլորակները գտնվում են պսակի ներսում։ Պսակի օպտիկական ճառագայթումը դիտվում է 10-20 արեգակնային շառավղով (տասնյակ միլիոնավոր կիլոմետրեր) և միանում է կենդանակերպի լույսի երևույթին։

Magnetic Corona Solar Carpet

Վերջերս «մագնիսական գորգը» կապված է պսակի տաքացման գլուխկոտրուկի հետ:

Բարձր տարածական լուծաչափության դիտարկումները ցույց են տալիս, որ Արեգակի մակերեսը ծածկված է թույլ մագնիսական դաշտերով, որոնք կենտրոնացած են հակառակ բևեռականության փոքր տարածքներում (գորգի մագնիս): Ենթադրվում է, որ այս մագնիսական կոնցենտրացիաները էլեկտրական հոսանք կրող առանձին մագնիսական խողովակների հիմնական կետերն են։

Այս «մագնիսական գորգի» վերջին դիտարկումները ցույց են տալիս հետաքրքիր դինամիկա՝ ֆոտոսֆերային մագնիսական դաշտերը անընդհատ շարժվում են, փոխազդում են միմյանց հետ, ցրվում և դուրս են գալիս շատ կարճ ժամանակահատվածում։ Հակառակ բևեռականությամբ մագնիսական դաշտի միջև մագնիսական վերամիացումը կարող է փոխել դաշտի տոպոլոգիան և ազատել մագնիսական էներգիա: Վերամիացման գործընթացը նաև կցրի էլեկտրական հոսանքները, որոնք էլեկտրական էներգիան վերածում են ջերմության:

Սա ընդհանուր պատկերացում է այն մասին, թե ինչպես կարող է մագնիսական գորգը ներգրավվել կորոնային տաքացման մեջ: Այնուամենայնիվ, չի կարելի պնդել, որ «մագնիսական գորգը» ի վերջո լուծում է կորոնային տաքացման խնդիրը, քանի որ գործընթացի քանակական մոդել դեռ չի առաջարկվել։

Կարո՞ղ է արևը մարել:

Արեգակնային համակարգն այնքան բարդ և չուսումնասիրված է, որ ծիծաղելի են հնչում այնպիսի սենսացիոն հայտարարությունները, ինչպիսիք են՝ «արևը շուտով կհանգչի» կամ հակառակը՝ «Արևի ջերմաստիճանը բարձրանում է, և շուտով կյանքը Երկրի վրա անհնարին կդառնա»։ մեղմ ասած. Ո՞վ կարող է նման կանխատեսումներ անել՝ հստակ չիմանալով, թե ինչ մեխանիզմներովայս խորհրդավոր աստղի սրտում?