gov-civil-vilareal.ptObmočje vrtenja: Sončevo jedro se vrti štirikrat hitreje od površine
>Sonce nam je najbližja zvezda v celotnem vesolju, zato bi mislili, da bi o njem vedeli največ. In v mnogih pogledih to počnemo; površino lahko vidimo v visoki ločljivosti in tam vidimo podrobnosti, ki jih pri drugih zvezdah ne moremo.
Toda o tem je še veliko stvari, ki jih ne poznamo, in veliko vprašanj ostaja neodgovorjenih. Nekateri se zdijo dovolj preprosti. Na primer: Kako hitro se vrti Sončevo jedro?
Zdaj vemo : Vrti se skoraj natančno enkrat na teden. Čudno je, da je to štirikrat hitreje od vrtenja Sončeve površine! Sončeva notranjost se vrti hitreje kot zunanja.
temni vitez zdravorazumski mediji
Tukaj je torej treba nekaj razčleniti, vendar je precej kul. V REDU, V redu : Vroče je. Toda novice so kul.
Ta odsečni diagram prikazuje notranje plasti Sonca in kako tlačni valovi (p-valovi) odbijajo pod površino in skozi Sonce, medtem ko gravitacijski valovi (g-valovi) ne prehajajo iz globoke notranjosti na površje . Kredit: ESA; (Sončeva kromosfera na podlagi slike SOHO; zasluga: SOHO (ESA in NASA))
Sonce ni trdna krogla, ampak je velikanska plinska krogla (tehnično je to plazma, plin, v katerem so atomi izgubili enega ali več elektronov; to je pravzaprav pomembno, kot bomo videli čez sekundo). Na splošno je Sonce široko približno 1,4 milijona kilometrov. V središču sta temperatura in tlak tako visoka (15 milijonov stopinj C in na stotine) milijard krat Zemljin atmosferski tlak na morski gladini!), da se atomi vodika udarijo drug v drugega in se skozi zapleten proces zlijejo v helij. S tem se sprosti veliko energije - a veliko - in zato sije sonce. Ta energija izstopa iz sončne notranjosti in seva od površine kot svetloba.
Regija, kjer se vodik transmogrificira v helij, se imenuje jedro in je približno 1/5thpremera Sonca: približno 280.000 km široko (za primerjavo nekoliko manj kot razdalja od Zemlje do Lune). Vemo, da je tam, kljub temu, da je zakopan pod pol milijona kilometrov besne plazme, zaradi fizike delovanja Sonca - odkritje jedrske fuzije je bil velik preboj pri razumevanju sončne dinamike.
Ko gledamo Sonce od zunaj, vidimo, da se vrti. Čeprav površina ni trdna in se vedno spreminja, obstaja nekaj načinov za merjenje hitrosti vrtenja: na primer si lahko ogledate sončne pege in jih uporabite kot orientacijske točke (no, plazemske oznake, predvidevam). Ko to storite, ugotovite, da se Sonce vrti enkrat na nekaj tednov. Poleg tega se na ekvatorju v primerjavi s polovi vrti z večjo hitrostjo; 25 proti 35 dni. To diferencialno vrtenje je spet zato, ker Sonce ni trdno telo in se rahlo udari.
Kako hitro pa se vrti jedro? To število so dolgo iskali in je bilo noro nedosegljivo. Vendar je nova metoda končno razkrila odgovor ... in to zato, ker Sonce vibrira.
Med jedrom in površino je območje Sonca, imenovano konvektivno območje, kjer se vroča plazma dvigne in hladna plazma potone, podobno kot voda, ki vre v ponvi. V Soncu se giblje na tisoče teh celic plazme, ki se gibljejo okoli njih. Tako nastane tlačni val, podoben zvočnemu. Ko ti dosežejo Sončevo površino, povzročijo njeno vibriranje in te vibracije je mogoče izmeriti . Fizika valov je dovolj dobro razumljena, da lahko lastnosti teh valov uporabimo za merjenje pogojev znotraj Sonca, zato lahko ugotovimo, kaj se dogaja globoko pod površino, ne da bi to videli neposredno. Znanost o tem se imenuje helioseizmologija .
največji šovman zdravorazumski medij
Težava je v tem, da ti tlačni valovi (imenovani tudi p-valovi ) precej hitro potujejo po gostih območjih globoko v Soncu, zato niso občutljivi na relativno počasno vrtenje jedra. Ni jih mogoče uporabiti neposredno za merjenje hitrosti vrtenja jedra.
Ah, obstaja pa še ena vrsta valov, imenovana gravitacijski val (ali g-val, ki ga ne smemo zamenjevati z gravitacijskimi valovi, ki so zelo različni). To je enak val, ki ga dobite, ko se premikate v kopalni kadi: Voda se potisne navzgor, gravitacija pa jo potegne nazaj. Voda pri padcu narašča hitrost in se nekoliko preseže, potopi navzdol in ustvari korito med grebeni. Te grebene se potegne navzdol in tako naprej, kar ustvari g-val.
S Soncem ti valovi nastajajo v jedru, vendar ne pridejo na površje, zato jih ni mogoče neposredno izmeriti. Arg!
Ko se p-valovi premikajo skozi Sonce, površina niha, kot je prikazano v tem fizikalnem modelu, kako se površina premika navzgor in navzdol. Kredit: NSO/GONG
Ampak počakaj! Tu je rešitev. Izkazalo se je, da ko p-valovi prehajajo skozi jedro, material, ki se giblje pod vplivom g-valov, sodeluje z njimi in spremeni način gibanja p-valov skozi njega. Učinek je neverjetno subtilen, vendar ga lahko s skrbnim merjenjem opazimo.
kako ga osvojiti po pretepu
In končno je bilo z uporabo častitljivega sončnega in heliosferskega observatorija ( SOHO ), vesoljski observatorij, namenjen opazovanju Sonca. Instrument na krovu SOHO, imenovan Globalna nihanja pri nizkih frekvencah (oz GOLF ), je bil zasnovan za ogled sončnih p-valov. Z meritvami v neverjetnih 16,5 letih (SOHO, predstavljen leta 1995) so astronomi lahko videli subtilen učinek g-valov nanje. Te meritve kažejo, da se sončno jedro vrti veliko hitreje od površine.
To se sumi že leta in lepo je videti, da je to potrjeno. In moram priznati, da sem takoj, ko sem to slišal, psihično udaril po čelu. Moral bi vedeti, da se bo jedro vrtelo hitreje!
kristal za akademski uspeh
Zakaj? Glede na fizikalne teorije mislimo, da se zvezde ob rojstvu hitro vrtijo. To potrjujemo tudi z opazovanjem mladih zvezd. Toda Sončeva površina se vrti le enkrat na mesec. To je najverjetneje posledica njegovega magnetnega polja: močnega magnetizma, ustvarjenega znotraj Sonca. Ni dobro razumljeno, kje nastaja magnetizem , je pa zagotovo nad jedrom, v ali tik nad konvekcijskim območjem. Zelo znana lastnost fizike je, da premikajoči se nabiti delci ustvarjajo magnetno polje, plazma, ki se giblje navzgor in navzdol v sončnem konvektivnem območju, pa počne ravno to.
Nad površino Sonca magnetno polje deluje kot velikanska mreža, pometa subatomske delce, ki jih oddaja Sonce, in jih pospešuje, kot ribiška mreža, ki pobira ribe. Medtem se delci nekoliko potisnejo nazaj na magnetno polje. Ker je magnetizem zasidran v Sončevem materialu, to deluje, več milijard let, da upočasni vrtenje Sonca .
Toda magnetno polje ni zasidrano v jedru. The zunanji plasti se upočasnijo, vendar se jedro še vedno lahko vrti hitreje. Seveda ga bo trenje upočasnilo, a tudi po 4,5 milijarde let se bo še vedno vrtelo hitreje od Sončeve površine - kroglica plazme s premerom skoraj 300.000 km ima precejšen zamah. Ne raziskujem sonca posebej, vendar sem vse to vedel in to bi moral sam sestaviti. Nikoli se mi ni zgodilo, a zdaj se zdi očitno. Ah, no.
Tako, vseeno, to je precej čudovito. Nimamo veliko načinov za preučevanje Sončevega jedra, zdaj pa imamo novega, ki izgleda zelo obetavno. Rotacija je le ena od mnogih lastnosti jedra, o katerih se lahko naučimo s to metodo. To je kot okno, ki nam omogoča, da vidimo mimo septilijonov ton plazme na Soncu in dobimo informacije o globinah spodaj.
Že stoletja preučujemo Sonce, a o njem se je treba še veliko naučiti! Zelo dobrodošlo je, če imate novo orodje za študij.
