Má Slunce nějakou atmosféru?
On 2 ledna, 2021 by adminMá Slunce nějakou vlastní atmosféru? Je to jako s atmosférou, kterou mají planety.
Komentáře
- Ano, ale ' není planeta. Všimněte si také, že některé planety nemají žádnou atmosféru nebo mají alespoň extrémně zředěnou atmosféru.
- Mohli bychom říci, že korona je nějaká atmosféra? Nebo to prostě můžeme nazvat sluneční ' s koronou.
- Jak řekl @ J.Chomel: nejdříve definujte " atmosféru " pro jakékoli plynné těleso
- V určitém okamžiku mezi Merkurem a solárním jádrem dosahuje tlak plynu 1013,25 hPa. Ten ' tlak na hladinu moře na Zemi. Většinou vodík, takže ' přežijete dýchání věcí.
- Ach ano, " Stellar Atmospheres " (1970) je stále v tisku: google.com/… Vypadá to, že ' pokračují až do svazku 6. – Mnoho pěkných integrálů v prvním vydání. ' se v průběhu let pravděpodobně zkomplikovaly.
Odpovědět
Ano, Slunce má atmosféru.
Zřeknutí se odpovědnosti: Nejsem si jistý, jestli jste to mysleli vážně, ale z vaší otázky vyplývá, že Slunce je planeta. Je to samozřejmě hvězda a ne planeta. Chtěl jsem to objasnit.
Co je atmosféra?
Když se ptáte, zda má Slunce atmosféru, ve skutečnosti se ptáte záludná otázka. Co myslíš pod atmosférou? Jak definujete hranici Slunce, nad kterou je cokoli považováno za atmosféru? To je docela snadné pro planety jako Země, protože mají pěkný pevný povrch. Ale Slunce je obrovská koule plazmy zahřátá na tisíce stupňů. Mezi „povrchem“ a „atmosférou“ není snadné ani jasné rozdělení. Jakákoli diskuse o atmosféře Slunce zahrnuje definování toho, co máme na mysli pod povrchem Slunce.
Optická hloubka
Jak již bylo řečeno, astronomové přišli s (libovolnými) způsoby, jak definovat povrch Slunce. Jednou běžnou metrikou je použití optické hloubky . Optická hloubka je bezjednotkové číslo, které definuje schopnost „vidět“ skrz plyn (nebo plazmu). Optická hloubka 1 nebo vyšší znamená, že plyn je neprůhledný a nelze jej vidět. Optická hloubka menší než jedna znamená plyn je průhledný a lze ho vidět skrz.
Pokud však máte něco Slunce nebo dokonce mlhu, optická hloubka se mění podle vzdálenosti, kterou do tohoto objektu prohlížíte. O mlze budu mluvit, protože je to známé, ale stejná myšlenka platí i pro atmosféru Slunce. Řekněme, že stojíte v lese a je velmi mlhavý. Tam je strom vzdálený 1 metr od vás, který vidíte. Mohli byste změřit svou optickou hloubku, $ \ tau $, mlhy mezi vámi a stromem, a mohli byste zjistit, že $ \ tau = 0,15 $. Protože $ \ tau $ je méně než jedna, což znamená, že můžete strom vidět, ale hodnota $ \ tau $ také naznačuje, jak dobře jej vidíte. Pokud $ \ tau = 0 $, není mezi vámi a stromem nic, co by bránilo vaší schopnosti vidět to. Řekněme, že existuje další strom, který je vzdálený 5 metrů. Nyní je mezi vámi a stromem další mlha, a přestože ji stále vidíte, je těžší ji vidět. Optická hloubka mlhy mezi vámi a stromem vzdáleným 5 metrů může být $ \ tau = 0,75 $. Je to stále méně než jedna, což znamená, že strom je viditelný, ale protože mezi vámi a stromem je více mlhy, je optická hloubka vyšší. Nakonec může být 10 metrů vzdálený strom s tolik mlhy mezi vámi a stromem, že optická hloubka je $ \ tau = 1,5 $. Tento strom nevidíte, protože v cestě je příliš mnoho mlhy. Doufejme, že si nyní uvědomíte, že vše, co je na dálku, kde $ \ tau > 1 $ není pro vás viditelné. Tím se efektivně definuje „povrch“ kolem vás přesně tehdy, když $ \ tau = 1 $. Cokoli za tímto bodem není viditelné a je vidět cokoli bližšího.
Pokud mluvíte o Slunci, můžete se dívat na Slunce, ale uvidíte pouze světlo, které pochází z bodu, kde $ \ tau < 1 $. Uvnitř Slunce poskakuje nespočet fotonů, ale nevidíte je, protože jsou v neprůhledné části Slunce. Astronomové používají optickou hloubku jako metriku pro definování „povrchu“ Slunce.
Pamatujte, že výše uvedený popis je velmi zjednodušený, téměř do té míry, že se mýlí. Optická hloubka je užitečnou metrikou pro definování povrchu, ale neznamená to, že existuje přesný poloměr povrchu, nebo dokonce, že povrch je konstantní pro každou vlnovou délku. Existuje spousta dalších faktorů, díky nimž je to mnohem komplikovanější, než zde popisuji. Doufejme, že získáte obecnou představu.
Atmosféra Slunce
Pro Slunce by atmosféra byla cokoli nad povrchem. Nominálně je povrch definován jako bod, kde $ \ tau = 2/3 $ (navzdory tomu, co jsem řekl výše, az důvodů jsem se sem nedostal). Atmosféra nad tímto povrchem je komplikovaná a obtížně studovatelná. Atmosféra těsně nad povrchem je prudká, turbulentní, plná výbuchů a magnetických polí a extrémně horká. Níže uvádíme několik obrázků z této oblasti atmosféry.
Vlevo: Obrázek koróny během zatmění slunce. Vpravo: Obrázek koróny z SOHO . Na Slunce byla umístěna okultní maska.
Atmosféra Slunce však přesahuje mnohem dál. Ve skutečnosti se Země v současné době pohybuje atmosférou Slunce. Je velmi jemná v blízkosti Země, ale stále existuje. Atmosféra Slunce dopadající na naši planetu je důvodem polární záře. Kromě nižších částí se atmosféra obecně označuje jako sluneční vítr . Tento sluneční vítr ve skutečnosti sahá daleko ven, dokonce za Pluto. Přesně tak daleko je obtížné definovat, ale odhady umisťují naši sluneční atmosféru přibližně na $ \ sim230 \: \ mathrm {AU} $ . V tom bodě je šok z luku, kdy atmosféra našeho Slunce naráží do mezihvězdného prostředí, které nás obklopuje.
Atmosféru našeho vlastního Slunce je těžké ve velkém měřítku studovat, protože jsme uvnitř. ale byli jsme schopni pozorovat tento šok z luku kolem jiných hvězd, jak je znázorněno níže.
LL Orionisův luk v mlhovině Orion. Atmosféra hvězdy koliduje s tokem mlhoviny. Hubble, 1995
Komentáře
- +1 Skvělá odpověď: vysvětluje, jak definujeme povrch Slunce, což je důležité pro definování atmosféra. To znamená, že si osobně myslím, že je ' tak trochu nazývat sluneční vítr částí atmosféry, protože AFAIK částice nejsou ' gravitačně vázán ke Slunci. Pro záznam jsou také vrstvy pod povrchem turbulentní, násilné a obtížně studovatelné. 😉
- @warrick Znám několik solárních astronomů, kteří by s vámi nesouhlasili s tím, že sluneční vítr není součástí atmosféry 🙂 Pokud jde o gravitační vazbu, většina slunečního větru je ~ 400 km / s, zatímco rychlost úniku je ~ 600 km / s. " rychlý sluneční vítr " v rozmezí 700-800 km / s, ale jakmile dojde na náraz luku, ztrácí páru a stejně se stane gravitačně spoután.
- Stojím opravený! 🙂
- Příklad nekvalitní otázky, která přináší vysoce kvalitní odpověď. Naučil jsem se víc, než jsem čekal!
- @zephyr, děkuji za odpověď .. Myslím, že tady máte nějaké nedorozumění. Otázka neznamenala ', že Slunce je planeta. Ale to, co to mělo znamenat, byla " atmosféra jako ostatní planety ".
Napsat komentář