Corona solare: descrizione, caratteristiche, luminosità e curiosità

2024 Autore: Henry Conors | [email protected]. Ultima modifica: 2024-02-12 09:06

Il sole è un'enorme sfera di gas caldi che producono energia e luce colossale e rendono possibile la vita sulla Terra.

Questo oggetto celeste è il più grande e massiccio del sistema solare. Dalla Terra ad essa, la distanza è di 150 milioni di chilometri. Ci vogliono circa otto minuti perché il calore e la luce solare ci raggiungano. Questa distanza è anche chiamata otto minuti luce.

La stella che riscalda la nostra terra è composta da diversi strati esterni come la fotosfera, la cromosfera e la corona solare. Gli strati esterni dell'atmosfera del Sole creano energia sulla superficie che bolle e fuoriesce dall'interno della stella, ed è identificata come luce solare.

Componenti dello strato esterno del Sole

Lo strato che vediamo è chiamato fotosfera o sfera di luce. La fotosfera è caratterizzata da granuli di plasma luminosi e ribollenti e da macchie solari più scure e più fredde che si verificano quando i campi magnetici del sole squarciano la superficie. I punti appaiono e si muovono attraverso il disco del Sole. Osservando questo movimento, gli astronomi hanno concluso che il nostro luminaregira attorno al suo asse. Poiché il Sole non ha una base solida, diverse regioni ruotano a velocità diverse. Le regioni dell'equatore completano un cerchio completo in circa 24 giorni, mentre le rotazioni polari possono richiedere più di 30 giorni (per completare una rotazione).

Cos'è la fotosfera?

La fotosfera è anche la fonte dei brillamenti solari: fiamme che si estendono per centinaia di migliaia di miglia sopra la superficie del Sole. I brillamenti solari producono esplosioni di raggi X, ultravioletti, radiazioni elettromagnetiche e onde radio. La sorgente di emissione di raggi X e radio proviene direttamente dalla corona solare.

Cos'è la cromosfera?

La zona che circonda la fotosfera, che è il guscio esterno del Sole, è chiamata cromosfera. Una stretta regione separa la corona dalla cromosfera. La temperatura aumenta bruscamente nella regione di transizione, da poche migliaia di gradi nella cromosfera a oltre un milione di gradi nella corona. La cromosfera emette un bagliore rossastro, come dalla combustione di idrogeno surriscaldato. Ma il bordo rosso può essere visto solo durante un'eclissi. Altre volte, la luce della cromosfera è generalmente troppo debole per essere vista contro la luminosa fotosfera. La densità del plasma diminuisce rapidamente, spostandosi verso l' alto dalla cromosfera alla corona attraverso la regione di transizione.

Cos'è la corona solare? Descrizione

Gli astronomi stanno indagando instancabilmente sul mistero della corona solare. Com'è?

Questa è l'atmosfera del Sole o il suo strato esterno. Questo nome è stato dato perchéche il suo aspetto diventa evidente quando si verifica un'eclissi solare totale. Le particelle della corona si estendono lontano nello spazio e, infatti, raggiungono l'orbita terrestre. La forma è determinata principalmente dal campo magnetico. Gli elettroni liberi in movimento corona lungo le linee del campo magnetico formano molte strutture diverse. Le forme viste nella corona sopra le macchie solari sono spesso a forma di ferro di cavallo, a ulteriore conferma che seguono le linee del campo magnetico. Dalla cima di tali "archi", lunghe stelle filanti possono estendersi, a una distanza del diametro del Sole o anche di più, come se un processo stesse trascinando materiale dalla sommità degli archi nello spazio. Ciò coinvolge il vento solare, che soffia verso l'esterno attraverso il nostro sistema solare. Gli astronomi hanno chiamato tali fenomeni "elmo di serpente" per la loro somiglianza con gli elmi frastagliati indossati dai cavalieri e usati da alcuni soldati tedeschi prima del 1918

Di cosa è fatta la corona?

Il materiale da cui è formata la corona solare è estremamente caldo, costituito da plasma rarefatto. La temperatura all'interno della corona è di oltre un milione di gradi, sorprendentemente molto più alta della temperatura sulla superficie del Sole, che è di circa 5500 °C. La pressione e la densità della corona sono molto più basse che nell'atmosfera terrestre.

Osservando lo spettro visibile della corona solare, sono state trovate linee di emissione luminose a lunghezze d'onda che non corrispondono ai materiali conosciuti. A questo proposito, gli astronomi hanno ipotizzato l'esistenza del "coronium"come gas principale nella corona. La vera natura di questo fenomeno è rimasta un mistero fino a quando non è stato scoperto che i gas coronali erano surriscaldati oltre i 1.000.000 °C. Con una temperatura così elevata, i due elementi dominanti, idrogeno ed elio, sono completamente privi dei loro elettroni. Anche sostanze minori come carbonio, azoto e ossigeno vengono ridotte a nuclei nudi. Solo i costituenti più pesanti (ferro e calcio) sono in grado di trattenere alcuni dei loro elettroni a queste temperature. L'emissione di questi elementi altamente ionizzati che formano le righe spettrali è rimasta un mistero per i primi astronomi fino a poco tempo fa.

Luminosità e fatti interessanti

La superficie solare è troppo luminosa e, di regola, la sua atmosfera solare è inaccessibile alla nostra visione, anche la corona del Sole non è visibile ad occhio nudo. Lo strato esterno dell'atmosfera è molto sottile e debole, quindi può essere visto solo dalla Terra nel momento in cui si verifica un'eclissi solare o con uno speciale telescopio coronagrafico che simula un'eclissi coprendo il luminoso disco solare. Alcuni coronografi utilizzano telescopi terrestri, altri vengono eseguiti su satelliti.

La luminosità della corona solare nei raggi X è dovuta alla sua enorme temperatura. D' altra parte, la fotosfera solare emette pochissimi raggi X. Ciò consente di visualizzare la corona attraverso il disco solare quando la osserviamo ai raggi X. Per questo viene utilizzata un'ottica speciale, che consente di vedere i raggi X. AAll'inizio degli anni '70, la prima stazione spaziale statunitense, Skylab, utilizzava un telescopio a raggi X, con il quale per la prima volta erano chiaramente visibili la corona solare e le macchie o buchi solari. Durante l'ultimo decennio è stata fornita un'enorme quantità di informazioni e immagini sulla corona del Sole. Con l'aiuto dei satelliti, la corona solare sta diventando più accessibile per nuove e interessanti osservazioni del Sole, delle sue caratteristiche e della sua natura dinamica.

Temperatura del sole

Sebbene la struttura interna del nucleo solare sia nascosta all'osservazione diretta, si può dedurre utilizzando vari modelli che la temperatura massima all'interno della nostra stella è di circa 16 milioni di gradi (Celsius). La fotosfera - la superficie visibile del Sole - ha una temperatura di circa 6000 gradi Celsius, ma aumenta notevolmente da 6000 gradi a diversi milioni di gradi nella corona, nella regione di 500 chilometri sopra la fotosfera.

Il sole è più caldo dentro che fuori. Tuttavia, l'atmosfera esterna del Sole, la corona, è davvero più calda della fotosfera.

Alla fine degli anni Trenta, Grotrian (1939) ed Edlen scoprirono che le strane righe spettrali osservate nello spettro della corona solare erano emesse da elementi come ferro (Fe), calcio (Ca) e nichel (Ni) a stadi di ionizzazione molto elevati. Hanno concluso che il gas coronale è molto caldo, con temperature che superano 1 milione di gradi.

La domanda sul perché la corona del sole è così calda rimane uno degli enigmi più emozionanti dell'astronomia.negli ultimi 60 anni. Non esiste ancora una risposta definitiva a questa domanda.

Sebbene la corona solare sia sproporzionatamente calda, ha anche una densità molto bassa. Pertanto, per alimentare la corona è necessaria solo una piccola frazione della radiazione solare totale. La potenza totale emessa nei raggi X è solo circa un milionesimo della luminosità totale del Sole. Una domanda importante è come l'energia viene trasportata alla corona e quale meccanismo è responsabile del trasporto.

Meccanismi per alimentare la corona solare

Nel corso degli anni sono stati proposti diversi meccanismi di alimentazione corona:

• Onde acustiche.
• Onde magneto-acustiche veloci e lente dei corpi.
• Corpi d'onda Alfven.
• Onde di superficie magnetoacustiche lente e veloci.
• La corrente (o campo magnetico) è dissipazione.
• Flussi di particelle e flusso magnetico.

Questi meccanismi sono stati testati sia teoricamente che sperimentalmente e ad oggi sono state escluse solo le onde acustiche.

Non è stato ancora studiato dove finisce il limite superiore della corona. La Terra e altri pianeti del sistema solare si trovano all'interno della corona. La radiazione ottica della corona si osserva a 10-20 raggi solari (decine di milioni di chilometri) e si combina con il fenomeno della luce zodiacale.

Tappeto solare Corona magnetica

Recentemente, il "tappeto magnetico" è stato collegato al puzzle del riscaldamento coronale.

Osservazioni ad alta risoluzione spaziale mostrano che la superficie del Sole è ricoperta da deboli campi magnetici concentrati in piccole aree di polarità opposta (magnete a tappeto). Si ritiene che queste concentrazioni magnetiche siano i punti principali dei singoli tubi magnetici che trasportano corrente elettrica.

Recenti osservazioni di questo "tappeto magnetico" mostrano una dinamica interessante: i campi magnetici fotosferici sono in continuo movimento, interagiscono tra loro, si dissipano ed escono per un brevissimo periodo di tempo. La riconnessione magnetica tra un campo magnetico di polarità opposta può modificare la topologia del campo e rilasciare energia magnetica. Il processo di riconnessione dissiperà anche le correnti elettriche che convertono l'energia elettrica in calore.

Questa è un'idea generale di come il tappeto magnetico potrebbe essere coinvolto nel riscaldamento coronale. Tuttavia, non si può sostenere che il “tappeto magnetico” alla fine risolva il problema del riscaldamento coronale, poiché non è stato ancora proposto un modello quantitativo del processo.

Il sole può spegnersi?

Il sistema solare è così complesso e inesplorato che affermazioni sensazionali come: “Il sole si spegnerà presto” o, al contrario, “La temperatura del Sole sta sorgendo e presto la vita sulla Terra diventerà impossibile” suonano ridicole per non dire altro. Chi può fare tali previsioni senza sapere esattamente quali meccanisminel cuore di questa misteriosa stella?!