Գիտնականները լուծել են Արեգակի վերաբերյալ 80-ամյա պարադոքսը

Արևի տեսանելի մակերեսը, կամ ֆոտոսֆերա , մոտ 6000 ° C է: Բայց դրանից մի քանի հազար կիլոմետր վերևում `փոքր հեռավորություն, երբ հաշվի առնենք Արևի չափը` արևային մթնոլորտը, որը նույնպես կոչվում է Թագը , հարյուրավոր անգամ ավելի տաք է ՝ հասնելով մեկ միլիոն աստիճանի կամ ավելի բարձր ջերմաստիճանի:



Temperatureերմաստիճանի այս աճը, չնայած Արեգակի հիմնական էներգիայի աղբյուրից հեռավորության բարձրացմանը, դիտվել է աստղերի մեծ մասում և ներկայացնում է a հիմնարար հանելուկ այն, ինչ աստղաֆիզիկոսները քննարկել են տասնամյակներ շարունակ:

1942 թվականին շվեդ գիտնական Հաննես Ալֆվենը առաջարկեց բացատրություն . Նա պնդեց, որ պլազմայի մագնիսացված ալիքները կարող են հսկայական քանակությամբ էներգիա տեղափոխել Արեգակի մագնիսական դաշտի երկայնքով ՝ նրա ներսից մինչև պսակը ՝ շրջանցելով ֆոտոսֆերան ՝ Արևի վերին մթնոլորտում ջերմությամբ պայթելուց առաջ:



Տեսությունը նախնականորեն ընդունված էր, բայց մենք դեռ ապացույցների կարիք ունեինք ՝ էմպիրիկ դիտարկման տեսքով, որ այդ ալիքները գոյություն ունեն: Մեր վերջին ուսումնասիրությունը վերջապես հասավ դրան ՝ վավերացնելով Ալֆվենի 80-ամյա տեսությունը և մեզ մեկ քայլով մոտեցնելով Երկրի վրա էներգիայի այս բարձր էներգիայի օգտագործումը:



Այրվող հարցեր

The պսակի ջեռուցման խնդիր այն ստեղծվել է 1930 -ականների վերջերից, երբ շվեդ սպեկտոսկոպ Բենգթ Էդլենը և գերմանացի աստղաֆիզիկոս Վալտեր Գրոտրիանը առաջին անգամ Արևի պսակում նկատեցին երևույթներ, որոնք կարող էին առկա լինել միայն նրա ջերմաստիճանի դեպքում: մի քանի միլիոն աստիճան ցելսիուս .

Սա ներկայացնում է մինչև 1000 անգամ ավելի տաք ջերմաստիճան, քան դրա տակ գտնվող լուսոլորտը, որը Արեգակի այն մակերեսն է, որը մենք կարող ենք տեսնել Երկրից: Ֆոտոսֆերայի ջերմության գնահատումը միշտ էլ եղել է համեմատաբար պարզ. Մենք պարզապես պետք է չափել լույսը որը հասնում է մեզ Արեգակից և համեմատում այն ​​սպեկտրի մոդելների հետ, որոնք կանխատեսում են լույսի աղբյուրի ջերմաստիճանը:



Շատ տասնամյակներ շարունակ կատարված ուսումնասիրությունների ընթացքում ֆոտոսֆերայի ջերմաստիճանը մշտապես գնահատվել է մոտ 6000 ° C: Էդլենի և Գրոտրիանի գտածոն, որ Արևի պսակը շատ ավելի տաք է, քան ֆոտոսֆերան, չնայած այն ավելի հեռու արևի միջուկը նրա էներգիայի վերջնական աղբյուրը գիտական ​​հանրության շրջանում շատ գլխատումների պատճառ դարձավ:

Արեգակի պսակի ծայրահեղ ջերմությունը աստղաֆիզիկայի ամենավտանգավոր խնդիրներից մեկն է:

Այս անհամաչափությունը բացատրելու համար գիտնականները նայեցին Արևի հատկություններին: Արևը գրեթե ամբողջությամբ կազմված է պլազմայից, որը բարձր իոնացված գազ է, որը կրում է էլեկտրական լիցք: Այս պլազմայի շարժը կոնվեկցիոն գոտի - արևային ինտերիերի վերին հատվածը - արտադրում է հսկայական էլեկտրական հոսանքներ և ուժեղ մագնիսական դաշտեր:



Այդ դաշտերը հետագայում կոնվեկցիայի միջոցով դուրս են բերվում Արևի ներքին միջավայրից և պտտվում նրա տեսանելի մակերևույթի վրա ՝ տեսքով մուգ արևային բծեր , որոնք մագնիսական դաշտերի կլաստերներ են, որոնք կարող են ստեղծել մագնիսական տարբեր կառուցվածքներ արեգակնային մթնոլորտում:

Ահա թե որտեղ է հայտնվում Ալֆվենի տեսությունը: Նա հիմնավորեց, որ Արեգակի մագնիսացված պլազմայի ներսում էլեկտրական լիցքավորված մասնիկների ցանկացած զանգվածային շարժում կխաթարի մագնիսական դաշտը ՝ ստեղծելով ալիքներ, որոնք կարող են ահռելի քանակությամբ էներգիա կրել հսկայական հեռավորությունների հետ մեկտեղ ՝ Արևի մակերևույթից մինչև նրա վերին հատվածը: մթնոլորտ. Theերմությունը շրջում է այն, ինչ կոչվում է արեւային մագնիսական հոսքի խողովակներ նախքան պսակը ներթափանցելը ՝ առաջացնելով դրա բարձր ջերմաստիճանը:

Արևի բծերը ավելի մուգ բծեր են Արեգակի մակերևույթում: Սիբիրյան արվեստ/Shutterstock

Պլազմայի այս մագնիսական ալիքները այժմ կոչվում են Ալֆվենի ալիքներ, և պսակի տաքացման բացատրության մեջ նրանց մասնակցությունը հանգեցրեց նրան, որ Ալֆվենը պարգևատրվեց Ֆիզիկայի Նոբելյան մրցանակ 1970 թ .

Ալֆվեն ալիքների դիտում

Բայց մնաց այս ալիքներին իրականում դիտելու խնդիրը: Արևի մակերևույթում և նրա մթնոլորտում այնքան շատ բան է տեղի ունենում ՝ Երկրից շատ անգամ ավելի մեծ երևույթներից մինչև մեր գործիքակազմի թույլատրելիությունից փոքր փոփոխություններ, որ մինչ այժմ ֆոտոսֆերայում Ալֆվենի ալիքների ուղղակի դիտարկման ապացույցներ չեն ձեռք բերվել:

Բայց գործիքավորումների վերջին նվաճումները բացեցին նոր պատուհան, որի միջոցով մենք կարող ենք ուսումնասիրել արևային ֆիզիկան: Այդպիսի գործիքն է Interferometric Bidimensional Spectropolarimeter (IBIS) պատկերման սպեկտրոսկոպիայի համար, որը տեղադրված է ԱՄՆ Նյու Մեքսիկո նահանգի Dunn Solar Telescope- ում: Այս գործիքը մեզ թույլ տվեց կատարել շատ ավելի մանրամասն դիտումներ և չափումներ Արեգակի վրա:

Դիտման լավ պայմանների, համակարգչային առաջադեմ մոդելավորման և յոթ հետազոտական ​​հաստատությունների գիտնականների միջազգային ջանքերի հետ համատեղ, մենք IBIS- ը օգտագործեցինք վերջապես հաստատել , առաջին անգամ Ալֆվենի ալիքների առկայությունը արեգակնային մագնիսական հոսքի խողովակներում:

Նոր էներգիայի աղբյուր

Ալֆվենի ալիքների ուղղակի բացահայտումը արևային ֆոտոսֆերայում կարևոր քայլ է Երկրի վրա նրանց բարձր էներգետիկ ներուժի շահագործման ուղղությամբ: Նրանք կարող են օգնել մեզ հետազոտել միջուկային միաձուլում օրինակ, որն է տեղի ունեցող գործընթացը Արեգակի ներսում որը ենթադրում է փոքր քանակությամբ նյութի փոխակերպում հսկայական էներգիայի: Մեր ներկայիս ատոմակայաններն օգտագործում են միջուկային տրոհում , ինչը քննադատները պնդում են, որ արտադրում է վտանգավոր միջուկային թափոններ, հատկապես այն աղետների դեպքում, ներառյալ տեղի ունեցածը Ֆուկուսիմա 2011 թ.

Երկրի վրա Արեգակի միջուկային միաձուլումը կրկնելով մաքուր էներգիայի ստեղծումը մնում է հսկայական մարտահրավեր, քանի որ միաձուլման առաջացման համար մեզ դեռ պետք է արագ արտադրել 100 միլիոն աստիճան ցելսիուս: Ալֆվենի ալիքները կարող են դա անել: Արևի մասին մեր աճող գիտելիքները ցույց են տալիս, որ դա, անկասկած, հնարավոր է `ճիշտ պայմաններում:

7 -րդ շաբաթ ՝ էկրանի բեռնման 8 -րդ սեզոն

Մենք նաև շուտով ավելի շատ արևային բացահայտումներ ենք ակնկալում ՝ նոր, նորարար առաքելությունների և գործիքների շնորհիվ: Եվրոպական տիեզերական գործակալությունը Արեգակնային ուղեծրի արբանյակ այժմ գտնվում է Արեգակի շուրջը ՝ պատկերներ փոխանցելով և չափումներ կատարելով աստղի չբացահայտված բևեռային շրջանների վրա: Երկրային առումով, նոր, բարձր կատարողականի բացահայտում արեւային աստղադիտակներ ակնկալվում է նաև, որ կբարձրացնի Արեգակի մեր դիտարկումները Երկրից:

Արևի գաղտնիքները դեռևս պետք է բացահայտվեն, ներառյալ Արևի հատկությունները մագնիսական դաշտը , սա հուզիչ ժամանակ է արեգակնային ուսումնասիրությունների համար: Ալֆվենի ալիքների մեր հայտնաբերումը միայն մեկ ներդրում է ավելի լայն դաշտում, որը ձգտում է բացել Արեգակի մնացած առեղծվածները Երկրի վրա գործնական կիրառման համար:

Այս հոդվածը սկզբնապես հրապարակվել է Խոսակցությունը կողմից Մարիաննա Կորսոս եւ Հու Մորգան Aberystwyth համալսարանից: Կարդացեք օրիգինալ հոդվածն այստեղ .