მზის გვირგვინი: აღწერა, მახასიათებლები, სიკაშკაშე და საინტერესო ფაქტები

2024 ავტორი: Henry Conors | [email protected]. ბოლოს შეცვლილი: 2024-02-12 09:36

მზე არის ცხელი აირების უზარმაზარი სფერო, რომელიც წარმოქმნის კოლოსალურ ენერგიას და სინათლეს და შესაძლებელს ხდის დედამიწაზე სიცოცხლეს.

ეს ციური ობიექტი ყველაზე დიდი და მასიურია მზის სისტემაში. დედამიწიდან მასამდე მანძილი 150 მილიონი კილომეტრია. დაახლოებით რვა წუთი სჭირდება სითბოს და მზის შუქს ჩვენამდე მისვლას. ამ მანძილს ასევე უწოდებენ რვა სინათლის წუთს.

ვარსკვლავი, რომელიც ათბობს ჩვენს დედამიწას, შედგება რამდენიმე გარე ფენისგან, როგორიცაა ფოტოსფერო, ქრომოსფერო და მზის გვირგვინი. მზის ატმოსფეროს გარე ფენები ქმნის ენერგიას ზედაპირზე, რომელიც ბუშტუკებს და აფეთქებს ვარსკვლავის შიგნიდან და იდენტიფიცირებულია, როგორც მზის სინათლე.

მზის გარე შრის კომპონენტები

ფენას, რომელსაც ჩვენ ვხედავთ, ეწოდება ფოტოსფერო ან სინათლის სფერო. ფოტოსფერო აღინიშნება პლაზმის კაშკაშა გრანულებითა და მუქი, ცივი მზის ლაქებით, რომლებიც წარმოიქმნება მაშინ, როდესაც მზის მაგნიტური ველები იჭრება ზედაპირზე. ლაქები ჩნდება და მოძრაობს მზის დისკზე. ამ მოძრაობაზე დაკვირვებით, ასტრონომებმა დაასკვნეს, რომ ჩვენი მნათობიბრუნავს თავისი ღერძის გარშემო. ვინაიდან მზეს არ აქვს მყარი საფუძველი, სხვადასხვა რეგიონი ბრუნავს სხვადასხვა სიჩქარით. ეკვატორის რეგიონები სრულ წრეს ასრულებენ დაახლოებით 24 დღეში, ხოლო პოლარულ ბრუნვას შეიძლება დასჭირდეს 30 დღეზე მეტი (როტაციის დასასრულებლად).

რა არის ფოტოსფერო?

ფოტოსფერო ასევე არის მზის ანთებების წყარო: ალი, რომელიც ვრცელდება ასობით ათასი მილის მანძილზე მზის ზედაპირზე. მზის ანთებები წარმოქმნის რენტგენის, ულტრაიისფერი, ელექტრომაგნიტური გამოსხივების და რადიოტალღების აფეთქებებს. რენტგენის და რადიო გამოსხივების წყარო უშუალოდ მზის გვირგვინიდან არის.

რა არის ქრომოსფერო?

ფოტოსფეროს მიმდებარე ზონას, რომელიც არის მზის გარე გარსი, ეწოდება ქრომოსფერო. ვიწრო რეგიონი ჰყოფს კორონას ქრომოსფეროსგან. ტემპერატურა მკვეთრად იმატებს გარდამავალ რეგიონში, რამდენიმე ათასი გრადუსიდან ქრომოსფეროში მილიონზე მეტ გრადუსამდე კორონაში. ქრომოსფერო ასხივებს მოწითალო ბზინვარებას, როგორც ზედმეტად გახურებული წყალბადის წვის შედეგად. მაგრამ წითელი რგოლი მხოლოდ დაბნელების დროს ჩანს. სხვა დროს, ქრომოსფეროდან გამოსული შუქი ზოგადად ზედმეტად სუსტია იმისთვის, რომ ნათელ ფოტოსფეროზე ჩანდეს. პლაზმის სიმკვრივე სწრაფად იკლებს, ქრომოსფეროდან კორონამდე მაღლა მოძრაობს გარდამავალი რეგიონის გავლით.

რა არის მზის გვირგვინი? აღწერა

ასტრონომები დაუღალავად იკვლევენ მზის გვირგვინის საიდუმლოებას. როგორია ის?

ეს არის მზის ატმოსფერო ან მისი გარე შრე. ეს სახელი ეწოდა იმიტომრომ მისი გარეგნობა აშკარა ხდება მზის სრული დაბნელების დროს. კორონას ნაწილაკები შორს ვრცელდება კოსმოსში და, ფაქტობრივად, აღწევს დედამიწის ორბიტას. ფორმას ძირითადად მაგნიტური ველი განსაზღვრავს. თავისუფალი ელექტრონები კორონას მოძრაობაში მაგნიტური ველის ხაზების გასწვრივ ქმნიან მრავალ განსხვავებულ სტრუქტურას. მზის ლაქების ზემოთ გვირგვინში ნანახი ფორმები ხშირად ცხენის ფორმისაა, რაც კიდევ უფრო ადასტურებს, რომ ისინი მიჰყვებიან მაგნიტური ველის ხაზებს. ასეთი „თაღების“ზემოდან გრძელი ნაკადები შეიძლება გაგრძელდეს მზის დიამეტრის ან უფრო მეტი მანძილის მანძილზე, თითქოს რაღაც პროცესი აზიდავს მასალას თაღების ზემოდან კოსმოსში. ეს მოიცავს მზის ქარს, რომელიც უბერავს ჩვენს მზის სისტემას. ასტრონომებმა ასეთ ფენომენებს უწოდეს "სერპენტინის ჩაფხუტი" იმის გამო, რომ ისინი მსგავსება იყვნენ რაინდების მიერ დახრილ ჩაფხუტებთან, რომლებსაც ზოგიერთი გერმანელი ჯარისკაცი იყენებდა 1918 წლამდე

რისგან არის დამზადებული გვირგვინი?

მასალა, საიდანაც წარმოიქმნება მზის გვირგვინი, უკიდურესად ცხელია, შედგება იშვიათი პლაზმისგან. გვირგვინის შიგნით ტემპერატურა მილიონ გრადუსზე მეტია, რაც გასაკვირია ბევრად აღემატება მზის ზედაპირზე ტემპერატურას, რომელიც დაახლოებით 5500 °C-ია. კორონის წნევა და სიმკვრივე გაცილებით დაბალია, ვიდრე დედამიწის ატმოსფეროში.

მზის გვირგვინის ხილულ სპექტრზე დაკვირვებით, ნათელი ემისიის ხაზები აღმოაჩინეს ტალღის სიგრძეზე, რომელიც არ ემთხვევა ცნობილ მასალებს. ამასთან დაკავშირებით, ასტრონომები ვარაუდობენ "კორონიუმის" არსებობას.როგორც მთავარი გაზი კორონაში. ამ ფენომენის ნამდვილი ბუნება საიდუმლოდ რჩებოდა მანამ, სანამ არ გაირკვა, რომ კორონალური აირები ზედმეტად გახურებული იყო 1,000,000 °C-ზე ზემოთ. ასეთი მაღალი ტემპერატურის პირობებში, ორი დომინანტური ელემენტი, წყალბადი და ჰელიუმი, სრულიად მოკლებულია ელექტრონებს. ისეთი უმნიშვნელო ნივთიერებებიც კი, როგორებიცაა ნახშირბადი, აზოტი და ჟანგბადი, შიშველი ბირთვების სახით იშლება. მხოლოდ მძიმე კომპონენტებს (რკინას და კალციუმს) შეუძლიათ შეინარჩუნონ ელექტრონების ნაწილი ამ ტემპერატურაზე. ამ უაღრესად იონიზებული ელემენტების ემისია, რომლებიც ქმნიან სპექტრალურ ხაზებს, საიდუმლოდ რჩებოდა ადრეული ასტრონომებისთვის ბოლო დრომდე.

სიკაშკაშე და საინტერესო ფაქტები

მზის ზედაპირი ძალიან კაშკაშაა და, როგორც წესი, მისი მზის ატმოსფერო მიუწვდომელია ჩვენი მხედველობისთვის, მზის გვირგვინი ასევე შეუიარაღებელი თვალით არ ჩანს. ატმოსფეროს გარე ფენა ძალიან თხელი და სუსტია, ამიტომ მისი დანახვა შესაძლებელია დედამიწიდან მხოლოდ მზის დაბნელების დროს ან სპეციალური კორონაგრაფიული ტელესკოპით, რომელიც დაბნელების სიმულაციას ახდენს მზის კაშკაშა დისკის დაფარვით. ზოგიერთი კორონოგრაფი იყენებს სახმელეთო ტელესკოპებს, ზოგი კი თანამგზავრებზე.

მზის გვირგვინის სიკაშკაშე რენტგენის სხივებში განპირობებულია მისი უზარმაზარი ტემპერატურის გამო. მეორეს მხრივ, მზის ფოტოსფერო ძალიან მცირე რენტგენის სხივებს ასხივებს. ეს საშუალებას აძლევს გვირგვინის დანახვას მზის დისკზე, როდესაც მას რენტგენის სხივებით ვაკვირდებით. ამისთვის გამოიყენება სპეციალური ოპტიკა, რომელიც საშუალებას გაძლევთ ნახოთ რენტგენი. AT1970-იანი წლების დასაწყისში აშშ-ის პირველმა კოსმოსურმა სადგურმა Skylab-მა გამოიყენა რენტგენის ტელესკოპი, რომლითაც პირველად ნათლად ჩანდა მზის გვირგვინი და მზის ლაქები ან ხვრელები. ბოლო ათწლეულის განმავლობაში, მზის გვირგვინის შესახებ უზარმაზარი ინფორმაცია და სურათები იქნა მოწოდებული. თანამგზავრების დახმარებით, მზის გვირგვინი უფრო ხელმისაწვდომი ხდება მზეზე ახალი და საინტერესო დაკვირვებისთვის, მის მახასიათებლებსა და დინამიურ ბუნებაზე.

მზის ტემპერატურა

მიუხედავად იმისა, რომ მზის ბირთვის შიდა სტრუქტურა დაფარულია პირდაპირი დაკვირვებისგან, სხვადასხვა მოდელების გამოყენებით შეიძლება დავასკვნათ, რომ ჩვენი ვარსკვლავის შიგნით მაქსიმალური ტემპერატურა დაახლოებით 16 მილიონი გრადუსია (ცელსიუსი). ფოტოსფეროს - მზის ხილულ ზედაპირს - აქვს ტემპერატურა დაახლოებით 6000 გრადუსი ცელსიუსით, მაგრამ ის ძალიან მკვეთრად იზრდება 6000 გრადუსიდან რამდენიმე მილიონ გრადუსამდე კორონაში, ფოტოსფეროდან 500 კილომეტრის სიმაღლეზე.

მზე შიგნიდან უფრო ცხელია, ვიდრე გარედან. თუმცა, მზის გარე ატმოსფერო, გვირგვინი, მართლაც უფრო ცხელია ვიდრე ფოტოსფერო.

ოცდაათიანი წლების ბოლოს გროტრიანმა (1939) და ედლენმა აღმოაჩინეს, რომ მზის გვირგვინის სპექტრში დაფიქსირებული უცნაური სპექტრული ხაზები გამოიყოფა ისეთი ელემენტებით, როგორიცაა რკინა (Fe), კალციუმი (Ca) და ნიკელი (Ni). იონიზაციის ძალიან მაღალ ეტაპებზე. მათ დაასკვნეს, რომ კორონალური გაზი ძალიან ცხელია, ტემპერატურა 1 მილიონ გრადუსს აღემატება.

კითხვა, რატომ არის მზის გვირგვინი ასე ცხელი, რჩება ასტრონომიის ერთ-ერთ ყველაზე საინტერესო თავსატეხად.ბოლო 60 წლის განმავლობაში. ამ კითხვაზე ზუსტი პასუხი ჯერ არ არის.

მიუხედავად იმისა, რომ მზის გვირგვინი არაპროპორციულად ცხელია, მას ასევე აქვს ძალიან დაბალი სიმკვრივე. ამრიგად, მზის მთლიანი გამოსხივების მხოლოდ მცირე ნაწილია საჭირო კორონას გამოსაკვებად. რენტგენის სხივებით გამოსხივებული მთლიანი სიმძლავრე მზის მთლიანი სიკაშკაშის მხოლოდ მემილიონედია. მნიშვნელოვანი საკითხია, როგორ ხდება ენერგიის ტრანსპორტირება კორონამდე და რა მექანიზმია პასუხისმგებელი ტრანსპორტირებაზე.

მზის გვირგვინის კვების მექანიზმები

წლების განმავლობაში შემოთავაზებული იქნა კორონას ენერგიის რამდენიმე განსხვავებული მექანიზმი:

• აკუსტიკური ტალღები.
• სხეულების სწრაფი და ნელი მაგნიტო-აკუსტიკური ტალღები.
• ალფვენის ტალღის სხეულები.
• ნელი და სწრაფი მაგნიტო-აკუსტიკური ზედაპირის ტალღები.
• დენი (ან მაგნიტური ველი) არის გაფანტვა.
• ნაწილაკების ნაკადები და მაგნიტური ნაკადი.

ეს მექანიზმები შემოწმებულია როგორც თეორიულად, ასევე ექსპერიმენტულად და დღემდე მხოლოდ აკუსტიკური ტალღებია გამორიცხული.

ჯერ არ არის შესწავლილი სად მთავრდება გვირგვინის ზედა საზღვარი. დედამიწა და მზის სისტემის სხვა პლანეტები განლაგებულია გვირგვინის შიგნით. გვირგვინის ოპტიკური გამოსხივება შეიმჩნევა 10-20 მზის რადიუსზე (ათეულობით მილიონი კილომეტრი) და ერწყმის ზოდიაქოს სინათლის ფენომენს.

მაგნიტური კორონა მზის ხალიჩა

ცოტა ხნის წინ, "მაგნიტური ხალიჩა" დაუკავშირდა კორონალური გათბობის თავსატეხს.

მაღალი სივრცითი გარჩევადობის დაკვირვებებმა აჩვენა, რომ მზის ზედაპირი დაფარულია სუსტი მაგნიტური ველებით, რომლებიც კონცენტრირებულია საპირისპირო პოლარობის მცირე ადგილებში (ხალიჩის მაგნიტი). ითვლება, რომ ეს მაგნიტური კონცენტრაციები არის ცალკეული მაგნიტური მილების ძირითადი წერტილები, რომლებიც ატარებენ ელექტრული დენის.

ამ "მაგნიტური ხალიჩის" ბოლოდროინდელი დაკვირვებები გვიჩვენებს საინტერესო დინამიკას: ფოტოსფერული მაგნიტური ველები მუდმივად მოძრაობენ, ურთიერთქმედებენ ერთმანეთთან, იშლებიან და გამოდიან ძალიან მოკლე დროში. საპირისპირო პოლარობის მაგნიტურ ველს შორის მაგნიტურმა ხელახალი დაკავშირებამ შეიძლება შეცვალოს ველის ტოპოლოგია და გაათავისუფლოს მაგნიტური ენერგია. ხელახალი შეერთების პროცესი ასევე გაფანტავს ელექტრულ დენებს, რომლებიც ელექტრო ენერგიას სითბოდ გარდაქმნის.

ეს არის ზოგადი იდეა იმის შესახებ, თუ როგორ შეიძლება ჩაერთოს მაგნიტური ხალიჩა კორონალურ გათბობაში. თუმცა, არ შეიძლება იმის მტკიცება, რომ „მაგნიტური ხალიჩა“საბოლოოდ წყვეტს კორონალური გათბობის პრობლემას, რადგან პროცესის რაოდენობრივი მოდელი ჯერ არ არის შემოთავაზებული.

შეიძლება მზე ჩასვლა?

მზის სისტემა იმდენად რთული და შეუსწავლელია, რომ სასაცილოდ ჟღერს ისეთი სენსაციური განცხადებები, როგორიცაა: „მზე მალე ჩაქრება“ან, პირიქით, „მზის ტემპერატურა იზრდება და მალე დედამიწაზე სიცოცხლე შეუძლებელი გახდება“რბილად რომ ვთქვათ. ვის შეუძლია ასეთი პროგნოზების გაკეთება ისე, რომ არ იცოდეს ზუსტად რა მექანიზმებიამ იდუმალი ვარსკვლავის გულში?!