Sonnenkorona: Beschreibung, Merkmale, Helligkeit und interessante Fakten

2024 Autor: Henry Conors | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2024-02-12 05:34

Die Sonne ist eine riesige Kugel aus heißen Gasen, die kolossale Energie und Licht erzeugen und das Leben auf der Erde ermöglichen.

Dieses Himmelsobjekt ist das größte und massereichste im Sonnensystem. Von der Erde bis zu ihr beträgt die Entfernung 150 Millionen Kilometer. Es dauert etwa acht Minuten, bis uns Wärme und Sonnenlicht erreichen. Diese Entfernung wird auch acht Lichtminuten genannt.

Der Stern, der unsere Erde erwärmt, besteht aus mehreren äußeren Schichten wie der Photosphäre, der Chromosphäre und der Sonnenkorona. Die äußeren Schichten der Sonnenatmosphäre erzeugen Energie auf der Oberfläche, die aus dem Inneren des Sterns sprudelt und explodiert und als Sonnenlicht identifiziert wird.

Bestandteile der äußeren Sonnenschicht

Die Schicht, die wir sehen, wird Photosphäre oder Lichtsphäre genannt. Die Photosphäre ist durch helle, brodelnde Plasmakörnchen und dunklere, kältere Sonnenflecken gekennzeichnet, die entstehen, wenn die Magnetfelder der Sonne durch die Oberfläche reißen. Punkte erscheinen und bewegen sich über die Sonnenscheibe. Als Astronomen diese Bewegung beobachteten, kamen sie zu dem Schluss, dass unsere Leuchtedreht sich um seine Achse. Da die Sonne keine feste Basis hat, rotieren verschiedene Regionen mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten. Äquatorregionen schließen einen vollständigen Kreis in etwa 24 Tagen ab, während Polarrotationen mehr als 30 Tage dauern können (um eine Rotation abzuschließen).

Was ist die Photosphäre?

Die Photosphäre ist auch die Quelle von Sonneneruptionen: Flammen, die sich Hunderttausende von Kilometern über die Sonnenoberfläche erstrecken. Sonneneruptionen erzeugen Ausbrüche von Röntgen-, Ultraviolett-, elektromagnetischer Strahlung und Radiowellen. Die Quelle der Röntgen- und Radiostrahlung stammt direkt von der Sonnenkorona.

Was ist die Chromosphäre?

Die Zone, die die Photosphäre, die äußere Hülle der Sonne, umgibt, wird als Chromosphäre bezeichnet. Ein schmaler Bereich trennt die Korona von der Chromosphäre. Die Temperatur steigt im Übergangsbereich stark an, von einigen tausend Grad in der Chromosphäre auf über eine Million Grad in der Korona. Die Chromosphäre strahlt ein rötliches Leuchten aus, wie bei der Verbrennung von überhitztem Wasserstoff. Aber der rote Rand ist nur während einer Sonnenfinsternis zu sehen. Zu anderen Zeiten ist das Licht der Chromosphäre im Allgemeinen zu schwach, um gegen die helle Photosphäre gesehen zu werden. Die Plasmadichte fällt schnell ab und bewegt sich von der Chromosphäre durch die Übergangsregion nach oben zur Korona.

Was ist die Sonnenkorona? Beschreibung

Astronomen untersuchen unermüdlich das Geheimnis der Sonnenkorona. Wie ist sie?

Dies ist die Atmosphäre der Sonne oder ihrer äußeren Schicht. Dieser Name wurde gegeben, weildass sein Erscheinen offensichtlich wird, wenn eine totale Sonnenfinsternis auftritt. Teilchen aus der Korona reichen weit in den Weltraum und erreichen sogar die Erdumlaufbahn. Die Form wird hauptsächlich durch das Magnetfeld bestimmt. Freie Elektronen in Koronabewegung entlang magnetischer Feldlinien bilden viele verschiedene Strukturen. Die Formen, die in der Korona über Sonnenflecken zu sehen sind, sind oft hufeisenförmig, was weiter bestätigt, dass sie magnetischen Feldlinien folgen. Von der Spitze solcher "Bögen" können sich lange Luftschlangen in einem Abstand vom Durchmesser der Sonne oder sogar noch mehr erstrecken, als würde ein Prozess Material von der Spitze der Bögen in den Weltraum ziehen. Dabei handelt es sich um den Sonnenwind, der durch unser Sonnensystem nach außen weht. Astronomen haben solche Phänomene "Schlangenhelme" genannt, weil sie den gezackten Helmen ähneln, die von Rittern getragen und von einigen deutschen Soldaten vor 1918 verwendet wurden

Woraus besteht die Krone?

Das Material, aus dem die Sonnenkorona besteht, ist extrem heiß und besteht aus verdünntem Plasma. Die Temperatur innerhalb der Korona beträgt mehr als eine Million Grad und ist damit überraschend viel höher als die Temperatur an der Sonnenoberfläche, die etwa 5500 °C beträgt. Der Druck und die Dichte der Korona sind viel geringer als in der Erdatmosphäre.

Bei der Beobachtung des sichtbaren Spektrums der Sonnenkorona wurden helle Emissionslinien bei Wellenlängen gefunden, die nicht mit bekannten Materialien übereinstimmen. In diesem Zusammenhang haben Astronomen die Existenz von "Coronium" vorgeschlagenals Hauptgas in der Korona. Die wahre Natur dieses Phänomens blieb ein Rätsel, bis entdeckt wurde, dass die koronalen Gase über 1.000.000 °C überhitzt waren. Bei einer so hohen Temperatur sind die beiden dominierenden Elemente Wasserstoff und Helium vollständig elektronenlos. Sogar Nebensubstanzen wie Kohlenstoff, Stickstoff und Sauerstoff werden zu nackten Kernen zerlegt. Nur die schwereren Bestandteile (Eisen und Kalzium) können bei diesen Temperaturen einen Teil ihrer Elektronen beh alten. Die Emission dieser stark ionisierten Elemente, die die Spektrallinien bilden, blieb den frühen Astronomen bis vor kurzem ein Rätsel.

Helligkeit und Wissenswertes

Die Sonnenoberfläche ist zu hell und ihre Sonnenatmosphäre ist in der Regel für unser Auge unzugänglich, auch die Korona der Sonne ist mit bloßem Auge nicht sichtbar. Die äußere Schicht der Atmosphäre ist sehr dünn und schwach, sodass sie von der Erde aus nur zum Zeitpunkt einer Sonnenfinsternis oder mit einem speziellen Koronographen-Teleskop zu sehen ist, das eine Sonnenfinsternis simuliert, indem es die helle Sonnenscheibe abdeckt. Einige Koronographen verwenden bodengestützte Teleskope, andere werden auf Satelliten durchgeführt.

Die Helligkeit der Sonnenkorona in Röntgenstrahlen ist auf ihre enorme Temperatur zurückzuführen. Andererseits sendet die solare Photosphäre sehr wenig Röntgenstrahlung aus. Dies ermöglicht es, die Korona über die Sonnenscheibe hinweg zu sehen, wenn wir sie in Röntgenstrahlen beobachten. Dazu werden spezielle Optiken verwendet, mit denen Sie Röntgenstrahlen sehen können. BEIMAnfang der 1970er Jahre nutzte die erste US-Raumstation Skylab ein Röntgenteleskop, mit dem erstmals die Sonnenkorona und Sonnenflecken bzw. -löcher deutlich sichtbar wurden. Während des letzten Jahrzehnts wurde eine riesige Menge an Informationen und Bildern über die Korona der Sonne bereitgestellt. Mit Hilfe von Satelliten wird die Sonnenkorona für neue und interessante Beobachtungen der Sonne, ihrer Eigenschaften und ihrer dynamischen Natur zugänglicher.

Sonnentemperatur

Obwohl die innere Struktur des Sonnenkerns der direkten Beobachtung verborgen ist, lässt sich anhand verschiedener Modelle ableiten, dass die maximale Temperatur im Inneren unseres Sterns etwa 16 Millionen Grad (Celsius) beträgt. Die Photosphäre – die sichtbare Oberfläche der Sonne – hat eine Temperatur von etwa 6000 Grad Celsius, steigt aber sehr stark von 6000 Grad auf mehrere Millionen Grad in der Korona im Bereich von 500 Kilometern über der Photosphäre an.

Die Sonne ist innen heißer als außen. Allerdings ist die äußere Atmosphäre der Sonne, die Korona, tatsächlich heißer als die Photosphäre.

In den späten dreißiger Jahren entdeckten Grotrian (1939) und Edlen, dass die seltsamen Spektrallinien, die im Spektrum der Sonnenkorona beobachtet wurden, von Elementen wie Eisen (Fe), Kalzium (Ca) und Nickel (Ni) emittiert wurden. bei sehr hohen Ionisationsstufen. Sie kamen zu dem Schluss, dass das koronale Gas sehr heiß ist, mit Temperaturen von über 1 Million Grad.

Die Frage, warum die Korona der Sonne so heiß ist, bleibt eines der spannendsten Rätsel der Astronomie.in den vergangenen 60 Jahren. Auf diese Frage gibt es noch keine eindeutige Antwort.

Obwohl die Sonnenkorona überproportional heiß ist, hat sie auch eine sehr geringe Dichte. Somit wird nur ein kleiner Bruchteil der gesamten Sonnenstrahlung benötigt, um die Korona zu speisen. Die Gesamtleistung der Röntgenstrahlen beträgt nur etwa ein Millionstel der gesamten Leuchtkraft der Sonne. Eine wichtige Frage ist, wie Energie zur Korona transportiert wird und welcher Mechanismus für den Transport verantwortlich ist.

Antriebsmechanismen für die Sonnenkorona

Im Laufe der Jahre wurden mehrere verschiedene Corona-Machtmechanismen vorgeschlagen:

• Akustische Wellen.
• Schnelle und langsame magnetoakustische Wellen von Körpern.
• Alfven-Wellenkörper.
• Langsame und schnelle magnetoakustische Oberflächenwellen.
• Strom (oder Magnetfeld) ist Dissipation.
• Teilchenströme und magnetischer Fluss.

Diese Mechanismen wurden sowohl theoretisch als auch experimentell getestet und bisher wurden nur Schallwellen ausgeschlossen.

Es wurde noch nicht untersucht, wo die obere Grenze der Krone endet. Die Erde und andere Planeten des Sonnensystems befinden sich innerhalb der Korona. Die optische Strahlung der Korona wird bei 10-20 Sonnenradien (zig Millionen Kilometer) beobachtet und verbindet sich mit dem Phänomen des Tierkreislichts.

Magnetischer Korona-Solarteppich

Kürzlich wurde der "magnetische Teppich" mit dem Rätsel der koronalen Erwärmung in Verbindung gebracht.

Beobachtungen mit hoher räumlicher Auflösung zeigen, dass die Oberfläche der Sonne mit schwachen Magnetfeldern bedeckt ist, die in kleinen Bereichen mit entgegengesetzter Polarität konzentriert sind (Teppichmagnet). Es wird angenommen, dass diese magnetischen Konzentrationen die Hauptpunkte einzelner Magnetröhren sind, die elektrischen Strom führen.

Jüngste Beobachtungen dieses "Magnetteppichs" zeigen eine interessante Dynamik: photosphärische Magnetfelder bewegen sich ständig, interagieren miteinander, lösen sich auf und treten für einen sehr kurzen Zeitraum aus. Die magnetische Wiederverbindung zwischen einem Magnetfeld mit entgegengesetzter Polarität kann die Topologie des Feldes verändern und magnetische Energie freisetzen. Beim Wiederverbindungsprozess werden auch elektrische Ströme abgeleitet, die elektrische Energie in Wärme umwandeln.

Dies ist eine allgemeine Vorstellung davon, wie der magnetische Teppich an der koronalen Erwärmung beteiligt sein könnte. Es kann jedoch nicht behauptet werden, dass der „magnetische Teppich“letztendlich das Problem der koronalen Erwärmung löst, da ein quantitatives Modell des Prozesses noch nicht vorgeschlagen wurde.

Kann die Sonne untergehen?

Das Sonnensystem ist so komplex und unerforscht, dass sensationelle Aussagen wie: „Die Sonne wird bald untergehen“oder umgekehrt „Die Temperatur der Sonne steigt und bald wird Leben auf der Erde unmöglich werden“lächerlich klingen gelinde gesagt. Wer kann solche Vorhersagen treffen, ohne genau zu wissen, welche Mechanismenim Herzen dieses mysteriösen Sterns?!