A koronális hurkok, az elegáns és fényes struktúrák, amelyek a nap felszínén és a nap atmoszférájába fonódnak át, kulcsfontosságúak annak megértéséhez, hogy a korona olyan meleg. Igen, ez a Nap, és igen, forró, de a légköre ilyen is forró. A rejtvény arról, hogy miért melegebb a napkorona, mint a Nap fotószférája, a huszadik század közepe óta foglalkoztatta a napfizikákat, ám a modern obszervatóriumok és a fejlett elméleti modellek segítségével most egy nagyon jó ötletünk van, mi okozza ezt. Tehát megoldódott a probléma? Nem egészen…
Akkor miért érdekli a napfizikusok mindazonáltal a napkoronát? Erre a válaszra kivonatot adok az első Space Space magazin cikkből:
…A koronális részecskék mérése azt mutatja, hogy a Nap légköre valóban forró, mint a Nap felszíne. A hagyományos gondolkodás azt sugallja, hogy ez helytelen; mindenféle fizikai törvényt megsértnének. A villanykörte körüli levegő nem melegebb, mint maga az izzó, egy tárgy hője annál tovább csökken, ha megmérjük a hőmérsékletet (ez nyilvánvaló). Ha hideg van, nem távolodhat el a tűztől, közelebb kerül hozzá! - a „Hinode felfedezi a Sun rejtett szikráját” című kiadványból, Űrmagazin, 2007. december 21.
Ez nem csak tudományos kíváncsiság. Az űr időjárása az alsó napkoronából származik; A koronális melegítés mögött meghúzódó mechanizmusok megértése széles körű hatással jár az energetikai (és káros) napsugárzások előrejelzésére és a bolygóközi feltételek előrejelzésére.
Tehát a koronális fűtési probléma érdekes kérdés, és a napenergia-fizikusok melegnek találják a választ, miért annyira meleg a korona. A mágneses koronális hurkok központi szerepet játszanak ebben a jelenségben; ezek a napsugár atmoszférájának alapját képezik, és gyors felmelegedést tapasztalnak, hőmérsékleti gradienssel, több tízezer Kelvinből (a kromoszférában) tízmillió Kelvinig (a koronában), nagyon rövid távolságon keresztül. A hőmérsékleti gradiens egy vékony átmeneti régióban (TR) halad át, amelynek vastagsága változik, de csak néhány száz kilométer vastag lehet.
Lehetséges, hogy ezeket a meleg napenergia plazma fényes hurkait könnyű megfigyelni, de sok eltérés van a korona megfigyelése és a koronális elmélet között. A hurkok melegítéséért felelős mechanizmus (ok) nehéznek bizonyultak, különösen akkor, ha megpróbáljuk megérteni a „köztes hőmérsékletű” (kb. „Meleg”) koronális hurkok dinamikáját, körülbelül egymillió kelvinre felmelegített plazmával. Közelebb kerülünk ennek a rejtvénynek a megoldásához, amely elősegíti az űr időjárási előrejelzéseit a Naptól a Földig, de meg kell vizsgálnunk, hogy miért nem az elmélet ugyanaz, mint amit most látunk.
A napfizikusok már egy ideje megoszlanak ebben a témában. A koronális hurok plazmáját a koronális hurok teljes hosszában szakaszos mágneses újrakapcsolódási események melegítik? Vagy valamilyen más állandó fűtés nagyon alacsonyan melegíti őket a koronában? Vagy egy kicsit mindkettő?
Valójában négy évig birkóztam ezzel a kérdéssel, miközben a Wales Egyetemen működő Solar Csoporttal dolgoztam, Aberystwythben, de a „folyamatos fűtés” oldalán voltam. A folyamatos koronális melegítés mögött meghúzódó mechanizmusok mérlegelésekor számos lehetőség létezik, különös kutatási területem az Alfvén hullámtermelése és a hullám-részecske kölcsönhatások voltak (szégyentelen önpromóció… 2006-os értekezésem): Turbulencia által melegített nyugalmi koronális hurkok(csak abban az esetben, ha van egy páratlan unalmas hétvége előtted).
James Klimchuk, a Goddard Űrrepülési Központ Greenbeltben (Md.) Fekvő napenergia-laboratóriumából más véleményt képvisel, és támogatja a nanofényű, impulzív fűtési mechanizmust, de nagyon tudatában van annak, hogy más tényezők is szerepet játszhatnak:
“Az utóbbi években világossá vált, hogy a koronális melegítés rendkívül dinamikus folyamat, ám a megfigyelések és az elméleti modellek közötti következetlenségek jelentik a gyomorégés fő forrását. Most két lehetséges megoldást fedeztünk fel ennek a dilemmának: az energia impulzív módon szabadul fel a részecskegyorsítás és a közvetlen melegítés megfelelő keverékével, vagy az energia fokozatosan szabadul fel a napfelszín közelében.”- James Klimchuk
A Nanoflares várhatóan meleg koronális hurkokat tart fenn meglehetősen állandó, 1 millió kelvinnél. Tudjuk, hogy a hurkok ezen a hőmérsékleten vannak, mivel sugárzást bocsátanak ki a szélsőséges ultraibolya (EUV) hullámhosszon, és egy sor obszervatóriumot építettek vagy küldtek az űrbe olyan hullámhosszra érzékeny eszközökkel. Űr alapú eszközök, mint például az EUV képalkotó teleszkóp (EIT; a NASA / ESA fedélzetén) Napenergia és helikoszféra obszervatórium), A NASA-nak Átmeneti régió és a Coronal Explorer (NYOM), valamint a nemrégiben működő japán Hinode A misszió mindegyikének megvan a sikere, de a koronális hurok áttörése történt a NYOM 1998-ban. A nanoszálakat nagyon nehéz közvetlenül megfigyelni, mivel olyan kicsi térbeli skálán fordulnak elő, ezeket a jelenlegi műszerekkel nem lehet megoldani. Mindazonáltal közel vagyunk, és van egy koronális bizonyíték nyomai, amelyek rámutatnak ezekre az energikus eseményekre.
“A nanoszálak különböző módon szabadíthatják fel energiájukat, ideértve a részecskék gyorsulását is. Most megértjük, hogy a szemcsék gyorsításának és a közvetlen hevítésnek a megfelelő keveréke az egyik módja a megfigyelések magyarázatának.”- Klimchuk.
Lassan, de biztosan összekapcsolódnak az elméleti modellek és a megfigyelések, és úgy tűnik, hogy 60 éves próbálkozás után a napfizikusok már közel ismerik a korona mögött lévő fűtési mechanizmusokat. Ha megvizsgáljuk, hogy a nanosüvegek és más fűtési mechanizmusok hogyan befolyásolhatják egymást, nagyon valószínű, hogy egynél több koronális fűtési mechanizmus is játszik…
Félre: Érdeklődés hiányában a nanoszálak bármilyen magasságban előfordulhatnak a koronális hurok mentén. Bár lehet, hogy hívják nanoflares, földi szabványok szerint hatalmas robbanások. A nanoszálak 10 energiát bocsátanak ki24-1026 erg (vagyis 10%)17-1019 Joule). Ez körülbelül 1600–160 000 Hirosima méretű atombomba (15 kilotonnás robbanásveszélyes energiával) felel meg, tehát nincs semmi nano ezekről a koronális robbanásokról! A szokásos röntgen fénysugárral összehasonlítva azonban a Nap időről időre generál teljes energiájával 6 × 1025 Joules (több mint 100 milliárd atombomba), láthatja, hogyan nanoA fáklyák megkapják a nevüket ...
Eredeti forrás: NASA
