Saules kroņa noslēpums
Publicēts: 16.08.2009
Kronis ir daļa no Saules plazmas atmosfēras, kas stiepjas miljoniem kilometru tālu visumā. Jau gadu desmitiem zinātnieki cenšas atrast atbildi uz jautājumu - kādēļ Saules kroņa temperatūra ir tik ārkārtīgi liela, salīdzinot ar pārējo atmosfēru, kas atrodas daudz tuvāk virsmai.
Saules kroņa temperatūra ir 1-3 miljoni grādu pēc Kelvina, salīdzinot ar 5800 Kelvinus karsto fotosfēru.
"Kādēļ Saules kronis ir tik trakoti karsts?" jautāja Džeimss Klimčuks, astrofiziķis no Godārda kosmisko lidojumu centra Saules fizikas laboratorijas.
Japānas kosmosa kuģa Hinode jaunākie novērojumi liecina, ka neparastās parādības vaininieki ir nanouzliesmojumi. Tie ir mazi un pēkšņi karstuma un enerģijas uzliesmojumi. "Tie sastopami niecīgu kūļu veidā, kas kopā veido magnētisku trubu, kuru dēvē par koronāro cilpu," skaidroja Klimčuks. Šīs koronārās cilpas ir Saules kroņa galvenās sastāvdaļas.
Agrāk zinātnieki uzskatīja, ka kroņa milzīgo temperatūru nodrošina nepārtraukta un pastāvīga karsēšana. Šis modelis balstījās uz pieņēmumu, ka notiekta garuma un temperatūras cilpai ir noteikts blīvums. Tomēr praktiskajos novērojumos bija redzams, ka šis blīvums ir krietni vien augstāks. Jaunākie modeļi, kuros ir iekļauti nanouzliesmojumi, var izskaidrot novērojamo blīvumu. Bet līdz šim nanouzliesmojumi netika novēroti praktiski.
Ar rentgenstaru teleskopu XRT un ekstrēmo ultravioletā spektra spektrometru EIS, kas atrodas uz Hinode, veiktie novērojumi liecina, ka ļoti karsta plazma ir plaši sastopama aktīvajos reģionos. XRT izmērītā temperatūra sasniedza pat 10 miljonus grādu pēc Kelvina, savukārt EIS - 5 miljoni grādu. "Šīs temperatūras var radīt tikai intensīvi enerģijas uzliesmojumi," teica Klimčuks.
Koronārā uzkaršana ir dinamisks process. Novērotais rentgenstaru un ultravioletā starojuma spožums ir atkarīgs no koronārās plazmas blīvuma. Kur ir mazāks blīvums, tur ir mazāks spožums. Vidējā temperatūra ir aptuveni 1 miljons grādu pēc Kelvina.
Klimčuks kopā ar kolēģiem izveidoja teorētisko modeli, lai izskaidrotu kā plazma veidojas šajās koronārajās caurulēs un kas izraisa tādu temperatūras pacēlumu. "Mēs simulējām karstuma uzliesmojumu un skatījāmies kā kronis reaģēs," teica Klimčuks. "Tad mēs aprēķinājām, cik daudz starojuma mēs varētu reģistrēt no plazmas dažādās temperatūrās."
Klimčuks pieņem, ka brīdī, kad nanouzliesmojuma laikā strauji atbrīvojas enerģija, plazma, kas atrodas zemas temperatūras un blīvuma kūlī, strauji sakarst līdz pat 10 miljoniem grādu pēc Kelvina. Blīvums saglabājas neliels un starojums ir visai blāvs. Karstums plūst pa šo kūli līdz cilpas pamatnei, kur tiek uzkarsēta daudz blīvākā plazma. Tur temperatūra sasniedz aptuveni 1 miljons grādus pēc Kelvina. Šī blīvā plazma izplatās augšup pa kūli. Tādejādi kornorārā cilpa ir nespodru 5-10 miljons K kūļu sakopojums ar aptuveni 1 miljons K spožākiem kūļiem.
"Mēs redzam 1 miljonu K karstu plazmu, kas ir saņēmusi enerģiju no superkarstās plazmas," skaidroja Klimčuks. "Pirmo reizi mums ir izdevies novērot 10 miljons grādu karsto plazmu, kuru var radīt tikai strauji nanouzliesmojumi."
Hinode novērojumi un zinātnieku veiktā analīze liecina, ka uz Saules tiešām ir novērojumi nanouzliesmojumi, kuri izraisa Saules kroņa uzkaršanu. Novērojumi liecina, ka nanouzliesmojumi notiek visos Saules aktīvajos reģionos.
Nanouzliesmojumi izraisa izmaiņas rentgenstaru un ultravioletajā starojumā. Abi starojuma veidi, sasniedzot Zemi, tiek absorbēti atmosfērā un to uzkarsē. Atmosfēra izplešas. Izmaiņas augšējos atmosfēras slāņos ietekmē gan strādājošus satelītus, gan to atlūzas, palēninot to ātrumu un attiecīgi izmainot orbītu. Šis faktors jāņem vērā, lai novērstu iespējamās sadursmes. Gan rentgenstari, gan ultravioletais starojums ietekmē radio signālus, tādēļ var būt traucēti sakari.
Fakts, ka nanouzliesmojumi ir galvenais faktors, kas ietekmē Saules kroņa temeratūru, palīdzēs labāk izprast Saules iespaidu uz Zemi.
NASA
Komentāri
