The Solar Corona e Coronagraphs
Eles estão na cabeça de sua alteza real, eles estão na sua boca, eles são parte de plantas, nomes de navios, moedas, carros, bandas, prêmios e muito mais. Eles são coroas, e o sol também tem uma. É chamado de corona solar, tecnicamente, onde ‘corona’ vem do grego para coroa.
A coroa solar é a parte mais externa da atmosfera do Sol, começando bem no topo da cromosfera e movendo-se para o espaço por milhões de quilômetros e, embora receba grande parte de sua luz da fotosfera, é apenas um milionésimo da luz a fotosfera. Isso não é mais brilhante do que uma lua cheia. Portanto, você só pode ver a coroa solar com equipamento especializado ou durante um eclipse solar total. Isso ocorre porque durante o dia normal, a luz brilhante da fotosfera ofusca a corona, como faz com a cromosfera, mas telescópios especialmente projetados para tirar fotos da corona interna, chamados coronógrafos , podem bloquear a luz da fotosfera e ajudar os astrônomos a estudar seu propriedades um pouco melhores.
Temperatura e densidade
Como a cromosfera, a temperatura da corona aumenta com a altitude. Exatamente onde está mais próximo da cromosfera, a temperatura é de cerca de 500.000 Kelvin, mas sobe para mais de 2 milhões de Kelvin na coroa externa.
Tudo isso normalmente não faz sentido porque o calor deve fluir de áreas quentes para áreas frias, e não vice-versa. Portanto, devemos esperar que o sol fique cada vez mais frio em direção às suas camadas externas como resultado. É como se você estivesse se afastando de uma lâmpada de calor, ela ficaria mais fria com o aumento da distância dela.
Em vez disso, a fotosfera, a camada mais próxima das partes internas mais quentes do sol, tem uma temperatura de 5.800 Kelvin, e a corona externa tem uma de 2 milhões de Kelvin! Os astrônomos não têm certeza de por que esse estranho gradiente de temperatura ocorre aqui, mas parece que os campos magnéticos que se estendem da fotosfera para a corona são pelo menos parcialmente responsáveis. Essa rede de campos magnéticos em loop que cobre a superfície solar é chamada de tapete magnético .
Esses campos magnéticos e as variações de temperatura estão ligados à densidade da coroa solar. O gás coronal ionizado, como a cromosfera, tem uma densidade muito baixa. Na verdade, a densidade do gás coronal é 10 trilhões de vezes menos densa do que o ar que respiramos em suas áreas internas e ainda menos densa do que os melhores vácuos que os humanos já criaram na Terra nas áreas externas.
Por causa dessa baixa densidade, as moléculas na cromosfera e na coroa solar são facilmente movidas e agitadas pelos campos magnéticos e pelas ondas. Imagine um laço de corda chicoteando seu braço, isso vai queimar e aquecer seu braço. Então, imagine esses loops magnéticos chicoteando o gás e tornando-o mais quente.
O Vento Solar
Além disso, campos magnéticos em loop, como um laço em uma vaca, prendem o gás ionizado de baixa densidade na corona solar, mas como um laço mal amarrado pode se desfazer e deixar uma vaca fugir, um campo magnético que se desenrola no espaço permite que o gás afaste-se do sol no vento solar .
O vento solar é uma extensão da coroa solar em expansão no espaço, composta de uma corrente de átomos, íons, prótons e elétrons fluindo para longe do Sol a mais de 1.000 quilômetros por segundo, ou 2 milhões de milhas por hora. Como você pode imaginar, assim como o laço mal amarrado perde a vaca, o vento solar faz com que o sol perca massa a uma taxa de 10 milhões de toneladas por segundo, o que na verdade é uma gota d’água para o sol.
Por que a Corona tem a aparência que tem
Com tudo isso resolvido, você está em uma posição muito melhor para entender por que a corona tem essa aparência. Como você pode ver na imagem em sua tela abaixo, a corona é irregular em seu brilho.
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As regiões escuras da coroa solar são chamadas de orifícios coronais . Eles parecem escuros porque ocorrem onde existem regiões de linhas de campo magnético abertas, as partes do laço não emaranhadas. Novamente, é aqui que os gases quentes escapam para formar o vento solar e, assim, essas regiões se tornam mais frias, menos densas e mais escuras.
Por outro lado, as partes mais quentes, mais densas e mais brilhantes da corona ocorrem onde o gás é aprisionado pelos campos magnéticos fechados porque eles giram em volta como um laço. Essas regiões de campo magnético fechadas ocorrem onde as linhas de campo magnético saem de manchas solares que têm uma polaridade e voltam para uma mancha solar com a polaridade oposta.
Resumo da lição
A corona solar é a parte mais externa da atmosfera do Sol e, sem telescópios projetados especificamente para tirar fotos da corona interna, chamados de coronógrafos , é difícil de ver.
Uma rede de campos magnéticos em loop cobrindo a superfície solar, chamada de tapete magnético , faz com que a corona solar seja mais quente do que poderíamos esperar, uma vez que leva os gases ionizados de baixa densidade da corona ao frenesi e os torna todos agitados e quentes.
Mas nem todos os campos magnéticos estão em um loop; alguns se estendem diretamente para o espaço. Isso permite que esse gás quente escape para o espaço como o vento solar. Isso significa que o vento solar é uma extensão da coroa solar em expansão no espaço, composta de uma corrente de átomos, íons, prótons e elétrons fluindo para longe do sol a mais de 1.000 quilômetros por segundo.
Os campos magnéticos também ajudam a explicar as regiões escuras e brilhantes da coroa solar. As regiões escuras da coroa solar são chamadas de orifícios coronais . Eles são escuros porque é onde as linhas abertas do campo magnético permitem que o gás quente e brilhante escape do sol. As regiões onde há loops de campo magnético prendem o gás quente e brilhante e fazem com que a coroa solar pareça mais brilhante.
Resultados de Aprendizagem
Você poderá fazer o seguinte após esta lição:
- Descreva a coroa solar e o vento solar
- Explique porque a corona solar é mais quente do que seria de esperar
- Lembre-se de por que existem regiões escuras e claras da coroa solar