لدينا لغز على أيدينا. تتمتع الشمس بجو رقيق ولكنه ممتد يسمى الاكليل. وهذه الهالة لديها درجة حرارة قليلة مليون كلفن.
كيف تكون درجة حرارة الهالة أعلى من السطح؟
كما قلت ، لغزا.
واحد كورونا ، حار ، من فضلك
على الرغم من أنها غريبة ، فلن تشعر بحرارة الهالة إذا كنت ستسبح من خلالها. إنه ليس نحيفًا فحسب ، بل رقيقًا بشكل لا يصدق ، ليسجل سوى ثلاثة تريليون من كثافة سطح الشمس. إنه رقيق للغاية لدرجة أنه على الرغم من ارتفاع درجة حرارته ، مما يعني أن الجسيمات الصغيرة التي تتكون منها الهالة تدور بسرعة كبيرة ، فهناك عدد قليل جدًا من الجسيمات في المقام الأول لدرجة أنها بالكاد تضربك - ولن تسجل حتى ارتفاع درجات الحرارة الحارقة.
(للتوضيح فقط ، فإن قربك من سطح الشمس نفسه سيذيبك بالتأكيد على أي حال ، لكنه لن يكون خطأ الهالة).
الإكليل نفسه كبير للغاية ، ويمتد لملايين الكيلومترات ، ويضاعف نصف قطر الشمس خارج جلده المرئي. ولكن مرة أخرى ، لأنه نحيف للغاية يصعب رؤيته. فقط خلال كسوف الشمس الكلي ، عندما يخفي جسم القمر قرص الشمس بشكل مثالي ، تظهر الهالة في كل مجدها ، متوهجة بالضوء من السطح الشمسي الذي يعكس الجسيمات الدقيقة التي تشكل الغلاف الجوي.
يكشف الفحص التفصيلي للهالة عن هياكل غريبة للغاية. الخيوط الرقيقة الرقيقة ، الحلقات الهشة الطويلة ، واللفائف التي تشبه بصمات الأصابع ترقص في جميع أنحاء الغلاف الجوي للشمس. لذلك من الواضح أنها مكان نشط ومعقد للغاية ، والذي قد يوفر دليلاً على درجة الحرارة المرتفعة للغاية.
السلطة المطلقة
يوجد مصدر طاقة واحد فقط في الشمس ، وهي الطاقة النووية. في النواة العميقة والكثيفة والساخنة (من المفارقات هي المكان الوحيد الذي يتحمل درجات حرارة الهالة) ، فإن الضغوط المذهلة تطغى على النفور الطبيعي للهيدروجين ، وتدمجها معًا لتصنع الهليوم. يترك التحويل القليل من الكتلة وراءه ، وبالتالي يطلق القليل من الطاقة.
كل تفاعل فردي ينبعث منه القليل جدًا من الطاقة ، ولكن كرر هذه العملية مرات لا حصر لها وينتهي بك الأمر بمصدر طاقة رائع وطويل الأمد وقوي ، يوفر كل الضوء للنظام الشمسي بأكمله لبلايين السنين.
ولأنه مصدر الطاقة الوحيد ، فإنه يسخن الهالة بطريقة أو بأخرى.
ليس من الصعب تخيل سبب كون سطح الشمس ، الذي يسمى الغلاف الضوئي ، أكثر برودة بكثير من النواة الداخلية. بعد كل شيء ، يتعرض هذا السطح للفراغ القاسي والبارد والمبرد للفضاء الخارجي ، ويفصل عن قلب الاحترار بمئات الآلاف من الكيلومترات من بلازما سميكة.
لكن هذا السطح نشط ، وربما أكثر من الإكليل المضطرب فوقه. حبيبات وبقع شمسية ومشاعل وانبعاثات جماعية والمزيد من الفقاعات وتندلع من الخارج الفوضوي للشمس. ربما في ذلك الجحيم الزائد للسطح يخفي المصدر الغامض لارتفاع درجة حرارة الهالة.
القيام تويست
لذلك لدينا سطح شمسي رائع نسبيًا ولكنه نشط بشكل لا يصدق يجلس تحت الهالة شديدة الحرارة ، ونحن بحاجة إلى شيء لربط هذا النشاط وتحويله إلى حرارة. لحسن الحظ ، الشمس عبارة عن كرة بلازما عملاقة ، مما يعني أنها مزيج من الجسيمات المشحونة التي تتحرك بسرعة. والجسيمات المشحونة التي تتحرك بسرعة جيدة حقًا في صنع المجالات المغناطيسية.
والمجالات المغناطيسية بدورها جيدة حقًا في تحويل النشاط إلى حرارة.
منذ فترة طويلة يشتبه في أن الحقول المغناطيسية القوية تلعب دورًا رئيسيًا في تسخين الهالة ، وهو أمر تم إرسال مسبار باركر الشمسي لفحصه بمزيد من التفاصيل. وفي بحث حديث ، كشف باحثون يستخدمون بيانات من مرصد ديناميكيات ديناميكي آليتين أخريين لتسخين الهالة بمجالات مغناطيسية.
في بعض الأحيان يمكن أن تلتف الحقول المغناطيسية حول نفسها ، لتشكيل نفق (يمر باسم الخيال العلمي الرائع لـ أنابيب التدفق). تعمل هذه الأنفاق كقنوات لطاقة مغناطيسية أكثر على شكل صدمات وموجات للانتقال من مكان إلى آخر ... مثل من السطح إلى الهالة.
في بعض الأحيان يمكن لهذه الحقول أن تلتوي فيما بينها بإحكام بحيث تنكسر حرفياً مثل شريط مطاطي ممدود ، مما يطلق كل هذه الطاقة المكبوتة في ومضة واحدة تعرف باسم حدث إعادة الاتصال المغناطيسي.
إذا كانت أنابيب التدفق وأحداث إعادة التوصيل غالبًا ما تكون كافية وتوفر طاقة كافية ، فيمكنها أن تزود الهالة بأكثر من الحرارة الكافية للحفاظ عليها. لا يزال هذا السؤال مفتوحًا ، ولكن مع المزيد من الملاحظات والعمل الشاق ، قد يكون لدينا قريبًا صورة واضحة ومفصلة عن اللغز الشمسي الغريب.
اقرأ المزيد: "حول إعادة الاتصال القسري السريع في هالة الشمس بسبب تسخينها الموضعي"
