Warum ist die Sonnenatmosphäre (die Korona) so heiß?
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Die sichtbare Oberfläche der Sonne beträgt 6000 Grad Celsius, aber das Gas in der Sonnenkorona hat mindestens 1 Million Grad. Was erwärmt die Sonnenkorona?
Die Antwort von MBR liefert gute Hypothesen. Aber das Fazit lautet: Wir wissen es nicht!
Cheeku
Antworten:
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Es ist immer noch eine offene Frage, auch wenn klar ist, dass sie mit dem Magnetfeld der Sonne zusammenhängt. Die folgende Hypothese lautet wie folgt:
Heizwellenmechanismus: Die Ausbreitung magnetohydrodynamischer Wellen kann die Korona erheblich erwärmen. Diese Wellen können in der solaren Photosphäre erzeugt werden und tragen Energie durch die Sonnenatmosphäre; sie wandeln sich letztendlich in Stoßwellen um, die in der Korona Energie als Wärme abgeben.
Magnetischer Wiederverbindungsmechanismus: Magnetfeldlinien sind an die Oberfläche der Sonne gebunden, und selbst wenn sich das Plasma bewegt, bleiben sie an ihrer ursprünglichen Position (ihren "Fußpunkten") gebunden. Daher können Plasmabewegungen die Magnetfeldlinien ziehen und sie in Geometrien wie Schleifen verwickeln, die sich schließlich "wieder verbinden" können. "Wiederverbindung" entspricht einer Änderung der Feldlinientopologie (siehe das Bild, das es besser darstellt als meine Worte). Dabei werden Wärme und Energie sehr effizient freigesetzt.
Nanoflares-Mechanismus: Die Dissipation vieler kleinräumiger Strukturen (langsame konvektive Bewegungen magnetischer Fußpunkte können zu aktuellen Schichten führen, die kontinuierlich dissipiert und reformiert werden und für die Erwärmung durch ohmsche Dissipation sorgen). Sie können es als eine Art von vielen Magnetschleifen betrachten, die sich wieder miteinander verbinden, anstatt nur eine große Schleife allein.
Schwarze Linien repräsentieren die Magnetfeldlinien. Sie sind an die Oberfläche der Sonne gebunden (die Fußpunkte). Eine der Magnetfeldlinien durchläuft eine Schleife und "kreuzt sich selbst". Wenn es sich wieder verbindet, bildet es oben eine Magnetschleife und unten einen Magnetbogen. Wie aus diesem Diagramm hervorgeht, ist der Mechanismus der magnetischen Wiederverbindung auch mit dem Auswurf der koronalen Masse (CME) verbunden, da die durch die magnetische Wiederverbindung freigesetzte Energie stark genug ist, um eine erhebliche Menge an Materie auszuwerfen.
Würden Sie auch den magnetischen Wiederverbindungsmechanismus und den Nanoflares-Mechanismus nicht als gleich betrachten?
Ehsteve
Getan. Der Mechanismus ist ähnlich, aber die Unterscheidung wird getroffen, weil der Maßstab nicht derselbe ist und die Geometrie auch unterschiedlich ist, da Nanoflocken mit einer Schicht magnetischer Schichten verbunden sind, die mehr als nur Magnetfeldlinien wieder verbinden.
Antworten:
Es ist immer noch eine offene Frage, auch wenn klar ist, dass sie mit dem Magnetfeld der Sonne zusammenhängt. Die folgende Hypothese lautet wie folgt:
Heizwellenmechanismus: Die Ausbreitung magnetohydrodynamischer Wellen kann die Korona erheblich erwärmen. Diese Wellen können in der solaren Photosphäre erzeugt werden und tragen Energie durch die Sonnenatmosphäre; sie wandeln sich letztendlich in Stoßwellen um, die in der Korona Energie als Wärme abgeben.
Magnetischer Wiederverbindungsmechanismus: Magnetfeldlinien sind an die Oberfläche der Sonne gebunden, und selbst wenn sich das Plasma bewegt, bleiben sie an ihrer ursprünglichen Position (ihren "Fußpunkten") gebunden. Daher können Plasmabewegungen die Magnetfeldlinien ziehen und sie in Geometrien wie Schleifen verwickeln, die sich schließlich "wieder verbinden" können. "Wiederverbindung" entspricht einer Änderung der Feldlinientopologie (siehe das Bild, das es besser darstellt als meine Worte). Dabei werden Wärme und Energie sehr effizient freigesetzt.
Nanoflares-Mechanismus: Die Dissipation vieler kleinräumiger Strukturen (langsame konvektive Bewegungen magnetischer Fußpunkte können zu aktuellen Schichten führen, die kontinuierlich dissipiert und reformiert werden und für die Erwärmung durch ohmsche Dissipation sorgen). Sie können es als eine Art von vielen Magnetschleifen betrachten, die sich wieder miteinander verbinden, anstatt nur eine große Schleife allein.
Schwarze Linien repräsentieren die Magnetfeldlinien. Sie sind an die Oberfläche der Sonne gebunden (die Fußpunkte). Eine der Magnetfeldlinien durchläuft eine Schleife und "kreuzt sich selbst". Wenn es sich wieder verbindet, bildet es oben eine Magnetschleife und unten einen Magnetbogen. Wie aus diesem Diagramm hervorgeht, ist der Mechanismus der magnetischen Wiederverbindung auch mit dem Auswurf der koronalen Masse (CME) verbunden, da die durch die magnetische Wiederverbindung freigesetzte Energie stark genug ist, um eine erhebliche Menge an Materie auszuwerfen.
Quelle: Eine zeitgenössische Ansicht der koronalen Heizung
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