Οι στεφανιαίοι βρόχοι, οι κομψές και φωτεινές δομές που περνούν από την ηλιακή επιφάνεια και στην ηλιακή ατμόσφαιρα, είναι το κλειδί για την κατανόηση του γιατί η κορώνα είναι τόσο ζεστή. Ναι, είναι ο Ήλιος, και ναι, είναι ζεστός, αλλά η ατμόσφαιρα είναι πολύ ζεστό. Το παζλ για το γιατί η ηλιακή κορώνα είναι πιο καυτή από τη φωτοσφαίρα του Ήλιου έχει κάνει τους ηλιακούς φυσικούς απασχολημένους από τα μέσα του εικοστού αιώνα, αλλά με τη βοήθεια σύγχρονων παρατηρητηρίων και προηγμένων θεωρητικών μοντέλων, έχουμε τώρα μια πολύ καλή ιδέα τι προκαλεί αυτό. Λύνεται λοιπόν το πρόβλημα; ΟΧΙ ακριβως…
Γιατί λοιπόν οι ηλιακοί φυσικοί ενδιαφέρονται τόσο πολύ για την ηλιακή κορώνα; Για να απαντήσω σε αυτό, θα βγάλω ένα απόσπασμα από το πρώτο μου άρθρο στο Space Magazine:
…Οι μετρήσεις των στεφανιαίων σωματιδίων μας λένε ότι η ατμόσφαιρα του Ήλιου είναι πραγματικά πιο ζεστή από την επιφάνεια του Ήλιου. Η παραδοσιακή σκέψη θα σήμαινε ότι αυτό είναι λάθος. θα παραβιαζόταν κάθε είδους φυσικός νόμος. Ο αέρας γύρω από μια λάμπα δεν είναι θερμότερος από τον ίδιο τον λαμπτήρα, η θερμότητα από ένα αντικείμενο θα μειωθεί όσο πιο μακριά μετράτε τη θερμοκρασία (προφανώς πραγματικά). Εάν κρυώνετε, δεν απομακρύνεστε από τη φωτιά, πλησιάζετε σε αυτήν! - από το "Hinode Discovers Sun's Hidden Sparkle", Space Magazine, 21 Δεκεμβρίου 2007
Αυτό δεν είναι μόνο μια ακαδημαϊκή περιέργεια. Ο διαστημικός καιρός προέρχεται από την κάτω ηλιακή κορώνα. Η κατανόηση των μηχανισμών πίσω από τη στεφανιαία θέρμανση έχει ευρείες συνέπειες για την πρόβλεψη ενεργητικών (και καταστροφικών) ηλιακών εκρήξεων και πρόβλεψης διαπλανητικών συνθηκών.
Έτσι, το πρόβλημα της στεφανιαίας θέρμανσης είναι ένα ενδιαφέρον ζήτημα και οι ηλιακοί φυσικοί είναι καυτοί στο ίχνος της απάντησης στο γιατί η κορώνα είναι τόσο καυτή. Οι μαγνητικοί στεφανιαίοι βρόχοι είναι κεντρικοί σε αυτό το φαινόμενο. Βρίσκονται στη βάση της ηλιακής ατμόσφαιρας και βιώνουν ταχεία θέρμανση με κλίση θερμοκρασίας από δεκάδες χιλιάδες Kelvin (στη χρωμόσφαιρα) έως δεκάδες εκατομμύρια Kelvin (στην κορώνα) σε πολύ μικρή απόσταση. Η κλίση θερμοκρασίας δρα σε μια λεπτή περιοχή μετάβασης (TR), η οποία ποικίλλει σε πάχος, αλλά μπορεί να έχει πάχος μόνο μερικές εκατοντάδες χιλιόμετρα σε μέρη.
Αυτοί οι φωτεινοί βρόχοι ζεστού ηλιακού πλάσματος μπορεί να είναι ευδιάκριτοι, αλλά υπάρχουν πολλές διαφορές μεταξύ της παρατήρησης της κορώνας και της θεωρίας των στεφανιών. Ο μηχανισμός (οι) που είναι υπεύθυνοι για τη θέρμανση των βρόχων έχει αποδειχθεί ότι είναι δύσκολο να εντοπιστεί, ειδικά όταν προσπαθείτε να κατανοήσετε τη δυναμική της «ενδιάμεσης θερμοκρασίας» (γνωστές ως «θερμές») στεφανιαίες θηλιές με πλάσμα που θερμαίνεται σε περίπου ένα εκατομμύριο Kelvin. Πλησιάζουμε πιο κοντά στην επίλυση αυτού του παζλ που θα βοηθήσει τις διαστημικές καιρικές προβλέψεις από τον Ήλιο στη Γη, αλλά πρέπει να επεξεργαστούμε γιατί η θεωρία δεν είναι η ίδια με αυτή που βλέπουμε.
Οι ηλιακοί φυσικοί έχουν χωριστεί σε αυτό το θέμα εδώ και αρκετό καιρό. Το πλάσμα στεφανιαίου βρόχου θερμαίνεται από διαλείπουσα γεγονότα μαγνητικής επανασύνδεσης καθ 'όλη τη διάρκεια ενός στεφανιαίου βρόχου; Ή θερμαίνονται από κάποια άλλη σταθερή θέρμανση πολύ χαμηλά στην κορώνα; Ή είναι λίγο και τα δύο;
Πραγματικά πέρασα τέσσερα χρόνια παλεύοντας με αυτό το ζήτημα ενώ εργαζόμουν με το Solar Group στο Πανεπιστήμιο της Ουαλίας, Aberystwyth, αλλά ήμουν στο πλευρό της «σταθερής θέρμανσης». Υπάρχουν πολλές δυνατότητες όταν εξετάζουμε τους μηχανισμούς πίσω από τη σταθερή στεφανιαία θέρμανση, ο ιδιαίτερος τομέας της μελέτης μου ήταν η παραγωγή κυμάτων Alfv © n και οι αλληλεπιδράσεις κυμάτων-σωματιδίων (ξεδιάντροπη αυτοπροώθηση… η διατριβή μου για το 2006: Ήσυχοι στεφανιαίοι βρόχοι που θερμαίνονται από αναταράξεις, σε περίπτωση που έχετε ένα εφεδρικό, θαμπό σαββατοκύριακο μπροστά σας).
Ο James Klimchuk από το εργαστήριο ηλιακής φυσικής του Goddard Space Flight Center στο Greenbelt, Md., Έχει διαφορετική άποψη και ευνοεί τον νανοπληροφορικό, παρορμητικό μηχανισμό θέρμανσης, αλλά γνωρίζει πολύ ότι μπορεί να παίξουν και άλλοι παράγοντες:
“Έχει καταστεί σαφές τα τελευταία χρόνια ότι η στεφανιαία θέρμανση είναι μια πολύ δυναμική διαδικασία, αλλά οι ασυνέπειες μεταξύ των παρατηρήσεων και των θεωρητικών μοντέλων υπήρξαν μια σημαντική πηγή καούρας. Ανακαλύψαμε τώρα δύο πιθανές λύσεις σε αυτό το δίλημμα: η ενέργεια απελευθερώνεται παρορμητικά με το σωστό μείγμα επιτάχυνσης σωματιδίων και άμεσης θέρμανσης ή η ενέργεια απελευθερώνεται σταδιακά πολύ κοντά στην ηλιακή επιφάνεια.- Τζέιμς Κλίμτσουκ
Το Nanoflares προβλέπεται να διατηρεί ζεστούς στεφανιαίους βρόχους στο αρκετά σταθερό 1 εκατομμύριο Kelvin. Γνωρίζουμε ότι οι βρόχοι είναι αυτή η θερμοκρασία καθώς εκπέμπουν ακτινοβολία στα ακραία μήκη κύματος υπεριώδους (EUV), και μια σειρά από παρατηρητήρια έχουν κατασκευαστεί ή αποσταλεί στο διάστημα με όργανα ευαίσθητα σε αυτό το μήκος κύματος. Διαστημικά όργανα όπως το τηλεσκόπιο απεικόνισης EUV (EIT · επί του πλοίου NASA / ESA Ηλιακό και Ηλιοσφαιρικό Παρατηρητήριο), Της NASA Περιοχή μετάβασης και Coronal Explorer (ΙΧΝΟΣ), και τα πρόσφατα λειτουργούν Ιαπωνικά Hinode Η αποστολή είχε όλες τις επιτυχίες τους, αλλά πολλές ανακαλύψεις στεφανιαίου βρόχου σημειώθηκαν μετά την έναρξη του ΙΧΝΟΣ το 1998. Οι νανοφλάδες είναι πολύ δύσκολο να παρατηρηθούν άμεσα, καθώς εμφανίζονται σε χωρικές κλίμακες τόσο μικρές, δεν μπορούν να επιλυθούν με τα τρέχοντα όργανα. Ωστόσο, είμαστε κοντά, και υπάρχει ένα ίχνος στεφανιαίων στοιχείων που δείχνουν αυτά τα ενεργητικά γεγονότα.
“Τα Nanoflares μπορούν να απελευθερώσουν την ενέργειά τους με διαφορετικούς τρόπους, συμπεριλαμβανομένης της επιτάχυνσης των σωματιδίων, και τώρα καταλαβαίνουμε ότι ο σωστός συνδυασμός επιτάχυνσης σωματιδίων και άμεσης θέρμανσης είναι ένας τρόπος για να εξηγήσουμε τις παρατηρήσεις."- Κλίμτσουκ.
Αργά αλλά σίγουρα, τα θεωρητικά μοντέλα και η παρατήρηση ενώνονται, και φαίνεται ότι μετά από 60 χρόνια προσπάθειας, οι ηλιακοί φυσικοί είναι κοντά στην κατανόηση των μηχανισμών θέρμανσης πίσω από την κορώνα. Εξετάζοντας τον τρόπο με τον οποίο οι νανοφλάδες και άλλοι μηχανισμοί θέρμανσης μπορούν να επηρεάσουν ο ένας τον άλλον, είναι πολύ πιθανό ότι παίζουν περισσότεροι από ένας στεφανιαίοι μηχανισμοί θέρμανσης…
Κατά μέρος: Εκτός ενδιαφέροντος, οι νανοφλάδες θα εμφανιστούν σε οποιοδήποτε υψόμετρο κατά μήκος του στεφανιαίου βρόχου. Αν και μπορεί να κληθούν νανοφλάδες, σύμφωνα με τα πρότυπα της Γης, είναι τεράστιες εκρήξεις. Τα Nanoflares απελευθερώνουν ενέργεια 1024-1026 erg (δηλαδή 1017-1019 Joules). Αυτό ισοδυναμεί με περίπου 1.600 έως 160.000 ατομικές βόμβες μεγέθους Χιροσίμα (με την εκρηκτική ενέργεια των 15 κιλοτόνων), οπότε δεν υπάρχει τίποτα νανο για αυτές τις στεφανιαίες εκρήξεις! Όμως, σε σύγκριση με τις τυπικές φωτοβολίδες ακτίνων-Χ που παράγει ο Ήλιος κατά καιρούς με συνολική ενέργεια 6 × 1025 Joules (πάνω από 100 δισεκατομμύρια ατομικές βόμβες), μπορείτε να δείτε πώς νανοοι φλόγες παίρνουν το όνομά τους…
Αρχική πηγή: NASA
