Vi har et mysterium på hendene. Solen har en tynn, men utvidet atmosfære som kalles korona. Og at corona har en temperatur på noen få million Kelvin.
Hvordan har koronaen en så høyere temperatur enn overflaten?
Som jeg sa, et mysterium.
Én Corona, varm, vær så snill
Så rart som det er, ville du ikke kjenne koronas hete hvis du svømte gjennom den. Det er ikke bare tynt, men utrolig tynt, og registrerer bare en billion av tettheten av soloverflaten. Den er så tynn at til tross for den høye temperaturen, noe som betyr at de små partiklene som utgjør koronaen glipper rundt i utrolige hastigheter, er det bare så få partikler i utgangspunktet at de knapt noen gang har truffet deg - og du ville ikke engang registrert den brennende høye varmen.
(Bare for å være tydelig, din nærhet til overflaten av selve solen vil sikkert smelte deg uansett, men det ville ikke være koronaens skyld.)
Selve koronaen er enormt stor, og strekker seg millioner av kilometer, og dobler solens radius utover den synlige huden. Men igjen, fordi det er så tynt, er det vanskelig å se. Bare under totale solformørkelser, når månens kropp perfekt skjuler solskiven, vises koronaen i all sin prakt, og lyser med lys fra soloverflaten og reflekterer de bittesmå partiklene som utgjør atmosfæren.
Detaljert undersøkelse av koronaen avslører veldig særegen strukturer. Tynne vittete filamenter, lange tyngende løkker og horor som ligner fingeravtrykk danser gjennom hele solens atmosfære. Så det er tydeligvis et veldig aktivt og komplisert sted, som kan gi en pekepinn på dens forferdelig høye temperatur.
Ultimate Power
Det er bare en kraftkilde i solen, og det er kjernekraft. I den dype, tette, varme kjernen (ironisk nok det eneste stedet som best holder temperaturen i koronaen), overvelder de utrolige pressene den naturlige frastøtningen av hydrogen, og smelter dem sammen for å lage helium. Konverteringen etterlater seg litt masse bak, og frigjør dermed litt energi.
Hver individuelle reaksjon avgir bare en liten bit av energi, men gjenta prosessen utallige ganger, og du ender opp med en fantastisk, lang levetid, kraftig energikilde, som gir alt lyset for hele solsystemet i milliarder av år.
Og siden det er den eneste strømkilden, er det på en måte å varme opp koronaen.
Det er ikke vanskelig å forestille seg hvorfor soloverflaten, kalt fotosfæren, er så mye kjøligere enn den innerste kjernen. Tross alt blir den overflaten utsatt for det harde, kalde, avkjølende vakuumet i det ytre rom, og skilles fra den oppvarmende kjernen av hundretusenvis av kilometer med tykt, suppende plasma.
Men den overflaten er aktiv, kanskje enda mer enn den turbulente koronaen over den. Granuler, solflekker, fakler, masseutkast og mer boble og bryter ut fra solens kaotiske ytre. Kanskje skjuler det i den roiling infernoen av overflaten den gåtefulle kilden til koronas høye temperatur.
Gjør vri
Så vi har en relativt kul, men utrolig aktiv soloverflate som sitter under den intenst varme koronaen, og vi trenger noe for å koble den aktiviteten til og transformere den til varme. Heldigvis er solen en gigantisk kule med plasma, noe som betyr at det er en blanding av ladede partikler som beveger seg raskt rundt. Og ladede partikler som beveger seg raskt er virkelig, veldig gode til å lage magnetiske felt.
Og magnetfelt på sin side er virkelig, virkelig gode til å gjøre aktivitet til varme.
Sterke magnetfelt har lenge vært mistenkt for å spille en stor rolle i oppvarmingen av koronaen, noe Parker Solar Probe ble sendt for å undersøke nærmere. Og i en fersk artikkel har forskere som bruker data fra Solar Dynamics Observatory avdekket ytterligere to mekanismer for å varme koronaen med magnetiske felt.
Noen ganger kan magnetfeltene vikle seg rundt seg og danne en tunnel (etter det kule sci-fi-navnet til fluksrør). Disse tunnelene fungerer som ledninger for enda mer magnetisk energi i form av sjokk og bølger for å reise fra sted til sted ... som fra overflaten til koronaen.
Noen ganger kan disse feltene til og med vri seg opp så tett at de bokstavelig talt går i stykker som et utstrakt gummibånd, og slipper all den opphentede energien i en enkelt blitz kjent som en magnetisk tilkoblingshendelse.
Hvis disse fluksrørene og hendelsene på nytt tilkobles ofte nok og leverer nok energi, kan de forsyne koronaen med mer enn nok varme til å opprettholde den. Dette er fortsatt et åpent spørsmål, men med flere observasjoner og hardt arbeid, kan det hende at vi snart har et klart, detaljert bilde av det særegne soloppgavene.
Les mer: "På den raske tvungen tilkoblingen i solens korona for dens lokaliserte oppvarming"
