Przecudny zachód fotosfery

Scena z telenoweli wenezuelskiej lub brazylijskiej. Której? A wszystko jedno, one i tak są niemal identyczne. Stoi oto Enrique tuż przy krawędzi skały, w dole fale morskie z impetem wpadają na przybrzeżne głazy i pokonane sromotnie uciekają wgłąb oceanu.
- O, Leilo... - wzdycha nieszczęśliwy Enrique...
Co? Leila mało wenezuelska? No, to niech będzie Clara.
- O, Claro... - wzdycha więc Enrique - nie ma cię tutaj ze mną, bo brat cioteczny wujka matki twojego ojca wywiózł cię daleko i uwięził, żebyśmy nie mogli być razem. A słońce tak cudnie zachodzi...
Ach, słodko, romantycznie, cukiereczek uczuciowy, cium, cium. Wzruszone wielbicielki serialu ukradkiem ocierają łzę, w drugiej dłoni dzierżąc żelazko. Jakżeż inaczej wygląłaby cała scena, gdyby Enrique interesował się astronomią.
- Claro - westchnąłby niespełniony kochanek - nie ma cię tutaj, a fotosfera naszej gwiazdy ciągu głównego pokryła się cudną czerwienią. Warstwa konwekcyjna jest tak gorąca jak moja miłość do ciebie. Wysyłam ci moje pełne tęsknoty myśli niczym korona słoneczna cząsteczki gazu w przestrzeń kosmiczną. One pokonały prędkość ucieczki i pędzą w nieznane, a mnie z dala od ciebie wiążą okrutne siły grawitacji...
Enrique na szczęście dla producentów serialu i sztabu marketingowego fanem astronomii nie jest. Nie ma więc ryzyka, że zgorszone wielbicielki telenoweli zamiast prasować, użyją żelazka w sposób niezgodny z przeznaczeniem i cisną nim w telewizor. Zostawmy więc obywatela Wenezueli lub Brazylii z jego dylematami i spójrzmy na obiekt jego westchnień. Nie, nie na Clarę. Na fotosferę.



Fotosfera to najbardziej zewnętrzna część Słońca. Pierwsza z warstw atmosfery. "Właściwa" powierzchnia Słońca kończy się tuż przed nią na warstwie konwekcyjnej, czyli najbardziej zewnętrznej części otoczki. Warstwa konwekcyjna swoją nazwę zawdzięcza nieustannemu ruchowi materii. Cieplejszy gaz wędruje ku powierzchni, chłodniejszy opada ku wnętrzu gwiazdy. Efekt jest taki, że Słońce - jak na zdjęciu powyżej - wygląda jak zbita w kulkę herbatka w formie granulatu. Ta ziarnistość struktury udziela się także fotosferze.
Granule różnią się wielkością i długością życia. Najszybciej giną ziarna przeciętnej wielkości, czyli poniżej 7 tys. kilometrów. Pojedyncze możemy obserwować średnio przez 10 minut. Szybki zanik wynika z faktu, że materia z wnętrza gwiazdy docierając do fotosfery momentalnie traci energię na rzecz promieniowania. Mezogranule mają 7-10 tys. km, a supergranule do 30 tys. km. Te największe struktury mogą istnieć nawet przez cały dzień. Energia zamieniana jest w promieniowanie i to właśnie z fotosfery pochodzi praktycznie całe obserwowane przez nas światło słoneczne.


Przekrój przez Słońce z zaznaczeniem jego poszczególnych warstw. Źródło

Wbrew pozorom fotosfera nie jest rozległa. Ma grubość zaledwie 100 km i to właśnie ten fakt sprawia, że z Ziemi obserwujemy Słońce jako kulę o ostro zarysowanych brzegach.
Mniej więcej 500 km nad fotosferą temperatura gazu spada do 4000 K. W tym miejscu zaczyna się chromosfera, kolejna z warstw atmosfery naszej Dziennej Gwiazdy. Temperatura w chromosferze rośnie wraz z wysokością i w najwyższym punkcie osiąga 25 000 K. Wzrost temperatury jest wynikiem ciągłych turbulencji w warstwie konwekcyjnej (a zatem tuż pod fotosferą). Część energii pochodzącej z ruchów materii zamieniana jest na energię fal magnetohydrodynamicznych (trudne słowo), które mogą unosić się wyżej i rozpraszając się, ogrzewać chromosferę.
Tuż nad chromosferą temperatura gwałtownie rośnie i osiąga 1 000 000 K! Tutaj rozpoczyna się cieniutka warstwa przejściowa (grubości zaledwie kilku kilometrów!), która oddziela chromosferę od najbardziej zewnętrznej i ostatniej części atmosfery słonecznej, czyli korony.
Korona to najbardziej malownicza, że tak to określę, część Słońca. Sięga daleko w przestrzeń kosmiczną i osiąga grubość nawet dwóch promieni słonecznych. Wygląd korony nieustannie się zmienia wraz ze zmianą aktywności słonecznej. W tym miejscu temperatura jest niezwykle wysoka (nawet 2 mln K), a gęstość materii niska, w związku z czym cząsteczki gazu nieustannie pokonują prędkość ucieczki (617,54 km/s) i ulatują w przestrzeń w postaci wiatru słonecznego.



Korona słoneczna najpiękniej wygląda podczas całkowitego zaćmienia Słońca. Ponieważ samo zaćmienie zdarza się rzadko, naukowcy używają specjalnego sprzętu do zasłonięcia tarczy słonecznej w celu prowadzenia badań nad koroną. Źródło

To właśnie w koronie mają miejsce protuberancje, czyli gigantyczne wyrzuty materii w przestrzeń. Wyjątkowo wielkie protuberancje są w stanie zakłócić działanie urządzeń elektrycznych na Ziemi, a nawet wywołać poważne awarie (jak miało to miejce kilka lat temu w Kanadzie, gdzie znaczna część kraju została pozbawiona prądu).


Słońce widziane w promieniowaniu ultrafioletowym. Płonący gaz ucieka z powierzchni gwiazdy w postaci "jęzorów". Źródło

Jeśli więc będziesz miał więcej szczęścia niż serialowy Enrique i z obiektem twoich westchnień będziesz przytulony siedział na plaży, uśmiechnij się do dziewczyny i powiedz:
- Kochanie, nawet najpiękniejsze protuberancje nie mogą konkurować z twoją urodą.
Jeśli jest warta starań, zrozumie.

2 komentarze :

  1. Moja wyobraźnia jakoś nie może sobie poradzić z faktem, że im dalej od Słońca tym goręcej, a temperatura najbardziej zewnętrznej warstwy - korony jest porównywalna z temp. jądra naszej gwiazdy (2 do 13 mln K). Jak widać nie tylko ja miałem z tym problem, skoro dopiero teraz udowodniono istnienie sił (fal o których piszesz) odpowiadających za to zjawisko. Artykuł z przedwczoraj: http://www.teleskopy.net/?idg=news&idd=348 Pozdrowionka!

    OdpowiedzUsuń
  2. Dzięki za namiary :)
    Faktycznie ciężko się przyzwyczaić, bo niby im rzadszy gaz, tym powinno być chłodniej. A tutaj proszę...

    OdpowiedzUsuń