Czy Słońce ma jakąś atmosferę?
On 2 stycznia, 2021 by adminCzy Słońce ma własną atmosferę? Czy jest tak, jak atmosfery planet.
Komentarze
- Tak, ale ' nie jest planetą. Zwróć też uwagę, że niektóre planety nie mają atmosfery lub przynajmniej mają wyjątkowo rozrzedzoną atmosferę.
- Czy możemy powiedzieć, że korona jest jakąś atmosferą? Albo nazwijmy to po prostu Sun ' koroną.
- Jak @ J.Chomel powiedział: najpierw zdefiniuj " atmosferę " dla dowolnego ciała gazowego
- W pewnym punkcie między Merkurym a rdzeniem słonecznym ciśnienie gazu osiąga 1013,25 hPa. To ' ciśnienie na poziomie morza na Ziemi. Głównie wodór, więc ' nie przeżyjesz oddychania.
- O tak, " Gwiezdne Atmosfery " (1970) jest nadal w druku: google.com/… Wygląda na to, że ' aż do tomu 6. -Duże ładnych całek w pierwszym wydaniu. Z biegiem lat prawdopodobnie ' się skomplikowały.
Odpowiedź
Tak, Słońce ma atmosferę.
Zastrzeżenie: Nie jestem pewien, czy to miałeś na myśli, ale Twoje pytanie sugeruje, że Słońce jest planetą. Oczywiście jest to gwiazda a nie planeta. Chciałem tylko to wyjaśnić.
Co to jest atmosfera?
Kiedy pytasz, czy Słońce ma atmosferę, tak naprawdę pytasz trudne pytanie. Co masz na myśli mówiąc o atmosferze? Jak zdefiniujesz granicę Słońca, powyżej której wszystko jest uważane za atmosferę? Jest to dość łatwe dla planet takich jak Ziemia, ponieważ mają ładną, solidną powierzchnię. Ale Słońce to gigantyczna kula plazmy rozgrzana do tysięcy stopni. Nie ma łatwego ani wyraźnego podziału między „powierzchnią” a „atmosferą”. Wszelkie dyskusje na temat atmosfery Słońca wymagają określenia, co rozumiemy przez powierzchnię Słońca.
Głębokość optyczna
Biorąc to pod uwagę, astronomowie wymyślili (arbitralne) sposoby definiowania powierzchni Słońca. Jedną z typowych danych jest użycie głębokości optycznej . Głębokość optyczna to liczba bez jednostek, która definiuje zdolność „widzenia” przez gaz (lub plazmę). Głębokość optyczna 1 lub większa oznacza, że gaz jest nieprzezroczysty i nie można go zobaczyć. Głębokość optyczna mniejsza niż jeden oznacza gaz jest przezroczysty i można go zobaczyć.
Jednak gdy mamy coś do opalania lub nawet mgłę, głębokość optyczna zmienia się wraz z odległością, na którą patrzymy na ten obiekt. Porozmawiam o mgle, ponieważ jest znajoma, ale ta sama idea odnosi się do atmosfery Słońca. Powiedz, że stoisz w lesie i jest on bardzo zamglony. W odległości 1 metra od Ciebie znajduje się drzewo, które możesz zobaczyć. Możesz zmierzyć głębokość optyczną, $ \ tau $, mgły między tobą a drzewem i stwierdzić, że $ \ tau = 0,15 $. Ponieważ $ \ tau $ to mniej niż jeden, to oznacza, że możesz zobaczyć drzewo, ale wartość $ \ tau $ oznacza również, jak dobrze możesz je zobaczyć. Jeśli $ \ tau = 0 $, nie ma nic między tobą a drzewem, co mogłoby utrudniać twoją zdolność żeby to zobaczyć. Powiedzmy, że jest inne drzewo, które jest oddalone o 5 metrów. Teraz między tobą a drzewem jest więcej mgły i chociaż nadal możesz je zobaczyć, trudniej jest je zobaczyć. Optyczna głębokość mgły między tobą a drzewem w odległości 5 metrów może wynosić $ \ tau = 0,75 $. To wciąż mniej niż jeden, co oznacza, że drzewo jest widoczne, ale ponieważ między tobą a drzewem jest więcej mgły, głębia optyczna jest większa. Wreszcie, 10 metrów dalej może być drzewo z tak dużą ilością mgły między tobą a drzewem, że głębokość optyczna wynosi $ \ tau = 1,5 $. Nie możesz zobaczyć tego drzewa, ponieważ przeszkadza za dużo mgły. Miejmy nadzieję, że zdajesz sobie sprawę, że wszystko, co znajduje się w odległości, w której $ \ tau > 1 $, nie jest dla Ciebie widoczne. To skutecznie definiuje „powierzchnię” wokół ciebie dokładnie wtedy, gdy $ \ tau = 1 $. Wszystko poza tym punktem nie jest widoczne i widać wszystko bliżej.
Jeśli mówisz o Słońcu, możesz patrzeć na Słońce, ale zobaczysz tylko światło pochodzące z punktu, w którym $ \ tau < 1 $. Wewnątrz Słońca odbijają się niezliczone fotony, ale nie można ich zobaczyć, ponieważ znajdują się w nieprzezroczystej części Słońca. Astronomowie używają głębokości optycznej jako miary określającej „powierzchnię” Słońca.
Należy pamiętać, że powyższy opis jest bardzo uproszczony, prawie do tego stopnia, że jest błędny. Głębokość optyczna jest użyteczną miarą definiowania powierzchni, ale nie oznacza to, że istnieje dokładny promień powierzchni ani nawet, że powierzchnia jest stała dla każdej długości fali. Jest wiele innych czynników, które sprawiają, że jest to o wiele bardziej skomplikowane, niż to opisuję tutaj. Mam jednak nadzieję, że masz ogólny pomysł.
Atmosfera Słońca
Dla Słońca atmosferą byłaby cokolwiek ponad powierzchnią. Nominalnie powierzchnia jest definiowana jako punkt, w którym $ \ tau = 2/3 $ (pomimo tego, co powiedziałem powyżej iz powodów, dla których nie będę tu wchodził). Atmosfera nad tą powierzchnią jest skomplikowana i trudna do zbadania. Atmosfera tuż nad powierzchnią jest gwałtowna, burzliwa, wypełniona wybuchami i polami magnetycznymi oraz niezwykle gorąca. Poniżej znajduje się kilka zdjęć z tego regionu atmosfery.
Po lewej: obraz korony podczas zaćmienia słońca. Po prawej: obraz korony z SOHO . Zakrywająca maska została nałożona na Słońce.
Atmosfera Słońca sięga jednak znacznie dalej. W rzeczywistości Ziemia przechodzi obecnie przez atmosferę Słońca. Jest bardzo słabo widoczna w pobliżu Ziemi, ale nadal istnieje. Atmosfera Słońca uderzająca w naszą planetę jest przyczyną zorzy polarnej. Poza niższymi częściami atmosfera jest ogólnie określana jako Wiatr słoneczny . Ten wiatr słoneczny w rzeczywistości rozciąga się daleko, nawet poza Plutona. Dokładna wielkość jest trudna do określenia, ale szacunki wskazują, że atmosfera naszego Słońca obejmuje około $ \ sim230 \: \ mathrm {AU} $ . W tym momencie następuje szok łukowy, w którym atmosfera naszego Słońca uderza w otaczający nas ośrodek międzygwiazdowy.
Atmosfera naszego Słońca jest trudna do zbadania na dużą skalę, ponieważ jesteśmy w nim, ale mogliśmy zaobserwować ten szok łukiem wokół innych gwiazd, jak pokazano poniżej.
LL Uderzenie łuku Orionisa w mgławicy Oriona. Atmosfera gwiazdy zderza się z przepływem mgławicy. Hubble, 1995
Komentarze
- +1 Świetna odpowiedź: wyjaśnia, jak definiujemy powierzchnię Słońca, która jest ważna przy definiowaniu atmosfera. To powiedziawszy, osobiście uważam, że ' to trochę naciąganie na nazwanie wiatru słonecznego częścią atmosfery, ponieważ AFAIK cząsteczek nie jest ' t grawitacyjnie związany ze Słońcem. Ponadto, dla przypomnienia, warstwy pod powierzchnią są również burzliwe, gwałtowne i trudne do zbadania. 😉
- @warrick Znam kilku słonecznych astronomów, którzy nie zgodziliby się z tobą co do tego, że wiatr słoneczny nie jest częścią atmosfery 🙂 Jeśli chodzi o wiązanie grawitacyjne, większość wiatru słonecznego ma prędkość ~ 400 km / s, podczas gdy prędkość ucieczki wynosi ~ 600 km / s. Występuje " szybki wiatr słoneczny " w zakresie 700-800 km / s, ale traci parę po uderzeniu w uderzenie dziobu i mimo to zostaje związany grawitacyjnie.
- Stoję poprawione! 🙂
- Przykład pytania o niskiej jakości, które prowadzi do wysokiej jakości odpowiedzi. Dowiedziałem się więcej, niż się spodziewałem!
- @zephyr, Dzięki za odpowiedź … Myślę, że masz tu nieporozumienie. Pytanie nie ' nie oznacza, że Słońce jest planetą. Ale oznaczało to " atmosferę podobną do innych planet ".
Dodaj komentarz