Astrofizicienii americani au găsit o modalitate de a explica temperatura extrem de ridicată a coroanei solare. S-a presupus mult timp că afluxul de energie este furnizat de unele procese nontermice în care apar câmpuri electromagnetice în plasma solară. Și așa, prezis de Alfven în 1942, undele transversale de plasmă sunt în cele din urmă înregistrate. Adevărat, nu este încă clar dacă această cale va fi un punct mort.
De mult timp a fost cunoscut faptul că acest mister este minunat. Temperatura de suprafață a soarelui, fotosfera, nu depășește 5800 Kelvin. Dar partea exterioară a atmosferei luminării noastre, corona solară, care este mai fierbinte. Se compune dintr-o plasmă rarizată, care, din punct de vedere al densității, este de aproximativ un triliu de ori inferior fotosferei, dar în medie încălzește până la 1,8 milioane de Kelvin. În plus, secțiunile individuale ale coroanei pot fi încălzite pentru o perioadă de câteva ori mai puternică. Coroana strălucitoare are caracteristici spectrale unice, care au fost odată atribuite unui element chimic ipotetic - corona. Se cunoaște acum că structura spectrului coronal se datorează prezenței ionilor de fier puternic ionizați.
Pentru ca temperatura plasmatică coronală să atingă astfel de valori gigantice, energia din fotosferă trebuie pompată continuu în coroană. Puterea necesară a fost calculată pentru o lungă perioadă de timp - aproximativ 1 kilowatt pe metru pătrat al suprafeței solare.
Întrebarea naturală este: cum este transferată această energie? Evident, încălzirea directă a coroanei de către o fotosferă relativ rece este imposibilă, aceasta ar fi o încălcare directă a celei de-a doua legi a termodinamicii. Aceasta înseamnă că afluxul de energie este furnizat de anumite procese nontermice în care participă câmpurile electromagnetice care apar în plasmă. Pentru descrierea lor teoretică, o termodinamică nu poate fi evitată, trebuie implicate ecuațiile hidrodinamicii magnetice.
Deoarece problema este veche, există multe soluții pentru aceasta. Despre toate modelele de încălzire coronală aici nu veți spune. În general, ele se încadrează în două clase. Într-o variantă de realizare, energia este îndepărtată de fotosferă prin una sau alte valuri de plasmă, în corona secundă, curenții de inducție sunt încălziți, ceea ce în ea excită câmpul magnetic solar.
Multe valuri diferite se pot propaga în plasmă. Unele dintre ele nu necesită prezența unui câmp magnetic, altele sunt excitate doar în prezența sa. Specialiștii în fizica solară conectează încălzirea coroanei doar la valurile de tipul al doilea, deoarece acestea pot canaliza eficient energia. Cel mai bun candidat este valurile plasmatice transversale, care în 1942 teoretic au prezis astrofizicianul suedez Hannes Alfven (Alven). Se propagă în plasmă pe liniile forței câmpului magnetic și transferă energia cu pierderi foarte mici. Alfvén în 1947 a fost primul care a sugerat că aceste valuri provin de la fotosfera solară și merg de acolo spre coroană, turnând energie în ea. Adevărat, valurile lui Alfvén (Alfvén val) nu se disipa in prima aproximatie si, prin urmare, nu se pot incalzi singuri pe plasma coronala. Cu toate acestea, putem presupune că ele încurajează în ea alte valuri, care sunt deja capabile de acest lucru.
Datele colectate ne permit să afirmăm că undele recent descoperite se mișcă de-a lungul câmpului magnetic, iar viteza lor ajunge la 4000 kilometri pe secundă. Așa cum era de așteptat, frecvența lor coincide cu frecvența curenților fotosferici puternici din plasmă, care forțează forțele magnetice de forță să vibreze ca niște corzi tensionate. Astfel de vibrații ajung la coroană sub formă de valuri Alfvén. În general, așa cum a prezis de teoreticieni, coroana pare a fi de fapt încălzit de energia fluxurilor convective photospheric de plasmă care este transferată în sus de la soare cu ajutorul undelor Alfven.
Cu toate acestea, ghicitul temperaturii coronale încă nu are un răspuns definitiv. Valurile capturate Alfven sunt prea slabe pentru a permite coroanei să se încălzească până la temperaturi potrivite. În plus, diferența dintre amplitudinile înregistrate și amplitudinile necesare este foarte mare, la fel de mare ca și patru ordine de mărime. Cu toate acestea, Tomchik și Mackintosh consideră că această problemă este rezolvabilă. În opinia lor, în corona, undele Alfven sunt susceptibile de a se propaga cu amplitudini mult mai mari, care până acum nu au putut fi detectate din cauza rezoluției insuficiente a polarimetrului. Dacă acest lucru este într-adevăr așa, aceste valuri vor fi înregistrate cu timpul.
Sursa: S. Tomczyk, S. W. McIntosh, S. L. Keil, P. G. Judge, T. Schad, D. H. Seeley, J. Edmondson. Alfvén valuri în corona solară // știință. V. 317. P. 1192-1196.
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: