Couronne solaire : description, caractéristiques, luminosité et faits intéressants

2024 Auteur: Henry Conors | [email protected]. Dernière modifié: 2024-02-12 07:05

Le soleil est une énorme sphère de gaz chauds qui produisent une énergie et une lumière colossales et rendent la vie sur Terre possible.

Cet objet céleste est le plus grand et le plus massif du système solaire. De la Terre à elle, la distance est de 150 millions de kilomètres. Il faut environ huit minutes pour que la chaleur et la lumière du soleil nous parviennent. Cette distance est également appelée huit minutes-lumière.

L'étoile qui réchauffe notre Terre est composée de plusieurs couches externes telles que la photosphère, la chromosphère et la couronne solaire. Les couches externes de l'atmosphère du Soleil créent de l'énergie à la surface qui bouillonne et jaillit de l'intérieur de l'étoile, et est identifiée comme la lumière du soleil.

Composants de la couche externe du Soleil

La couche que nous voyons s'appelle la photosphère ou sphère de lumière. La photosphère est marquée par des granules de plasma brillants et bouillonnants et des taches solaires plus sombres et plus froides qui se produisent lorsque les champs magnétiques du soleil traversent la surface. Des taches apparaissent et se déplacent sur le disque du Soleil. En observant ce mouvement, les astronomes ont conclu que notre luminairetourne autour de son axe. Comme le Soleil n'a pas de base solide, différentes régions tournent à des vitesses différentes. Les régions de l'équateur effectuent un cercle complet en 24 jours environ, tandis que les rotations polaires peuvent prendre plus de 30 jours (pour effectuer une rotation).

Qu'est-ce que la photosphère ?

La photosphère est également la source des éruptions solaires: des flammes qui s'étendent à des centaines de milliers de kilomètres au-dessus de la surface du Soleil. Les éruptions solaires produisent des rafales de rayons X, d'ultraviolets, de rayonnement électromagnétique et d'ondes radio. La source d'émission de rayons X et radio provient directement de la couronne solaire.

Qu'est-ce que la chromosphère ?

La zone entourant la photosphère, qui est la coque extérieure du Soleil, est appelée la chromosphère. Une région étroite sépare la couronne de la chromosphère. La température augmente fortement dans la région de transition, de quelques milliers de degrés dans la chromosphère à plus d'un million de degrés dans la couronne. La chromosphère émet une lueur rougeâtre, comme par la combustion d'hydrogène surchauffé. Mais le bord rouge ne peut être vu que pendant une éclipse. À d'autres moments, la lumière de la chromosphère est généralement trop faible pour être vue contre la photosphère brillante. La densité du plasma chute rapidement, se déplaçant vers le haut de la chromosphère à la couronne à travers la région de transition.

Qu'est-ce que la couronne solaire ? Description

Les astronomes enquêtent sans relâche sur le mystère de la couronne solaire. Comment est-elle ?

C'est l'atmosphère du Soleil ou de sa couche externe. Ce nom a été donné parce queque son apparence devient apparente lorsqu'une éclipse solaire totale se produit. Les particules de la couronne s'étendent loin dans l'espace et, en fait, atteignent l'orbite de la Terre. La forme est principalement déterminée par le champ magnétique. Les électrons libres en mouvement corona le long des lignes de champ magnétique forment de nombreuses structures différentes. Les formes observées dans la couronne au-dessus des taches solaires sont souvent en forme de fer à cheval, ce qui confirme en outre qu'elles suivent les lignes de champ magnétique. Du haut de ces "arches", de longues banderoles peuvent s'étendre, à une distance du diamètre du Soleil ou même plus, comme si un processus tirait de la matière du haut des arches dans l'espace. Cela implique le vent solaire, qui souffle vers l'extérieur à travers notre système solaire. Les astronomes ont nommé de tels phénomènes "casque serpentin" en raison de leur ressemblance avec les casques dentelés portés par les chevaliers et utilisés par certains soldats allemands avant 1918

De quoi est faite la couronne ?

Le matériau à partir duquel la couronne solaire est formée est extrêmement chaud, composé de plasma raréfié. La température à l'intérieur de la couronne est supérieure à un million de degrés, étonnamment bien supérieure à la température à la surface du Soleil, qui est d'environ 5500 °C. La pression et la densité de la couronne sont beaucoup plus faibles que dans l'atmosphère terrestre.

En observant le spectre visible de la couronne solaire, des lignes d'émission lumineuses ont été trouvées à des longueurs d'onde qui ne correspondent pas aux matériaux connus. À cet égard, les astronomes ont suggéré l'existence de "coronium"comme gaz principal dans la couronne. La véritable nature de ce phénomène est restée un mystère jusqu'à ce qu'on découvre que les gaz coronaux étaient surchauffés au-dessus de 1 000 000 °C. Avec une température aussi élevée, les deux éléments dominants, l'hydrogène et l'hélium, sont complètement dépourvus de leurs électrons. Même des substances mineures telles que le carbone, l'azote et l'oxygène réduits en noyaux nus. Seuls les constituants les plus lourds (fer et calcium) sont capables de retenir une partie de leurs électrons à ces températures. L'émission de ces éléments hautement ionisés qui forment les raies spectrales est restée un mystère pour les premiers astronomes jusqu'à récemment.

Luminosité et faits intéressants

La surface solaire est trop brillante et, en règle générale, son atmosphère solaire est inaccessible à notre vision, la couronne du Soleil n'est pas non plus visible à l'œil nu. La couche externe de l'atmosphère est très mince et faible, elle ne peut donc être vue de la Terre qu'au moment où une éclipse solaire se produit ou avec un télescope coronographe spécial qui simule une éclipse en recouvrant le disque solaire brillant. Certains coronographes utilisent des télescopes au sol, d'autres sont effectués sur des satellites.

La luminosité de la couronne solaire dans les rayons X est due à son énorme température. En revanche, la photosphère solaire émet très peu de rayons X. Cela permet à la couronne d'être vue à travers le disque du Soleil lorsque nous l'observons en rayons X. Pour cela, des optiques spéciales sont utilisées, ce qui vous permet de voir les rayons X. ÀAu début des années 1970, la première station spatiale américaine, Skylab, utilisait un télescope à rayons X, avec lequel la couronne solaire et les taches ou trous solaires étaient clairement visibles pour la première fois. Au cours de la dernière décennie, une énorme quantité d'informations et d'images sur la couronne solaire a été fournie. Grâce aux satellites, la couronne solaire devient plus accessible pour de nouvelles observations intéressantes du Soleil, de ses caractéristiques et de sa nature dynamique.

Température solaire

Bien que la structure interne du noyau solaire soit cachée à l'observation directe, on peut en déduire à l'aide de divers modèles que la température maximale à l'intérieur de notre étoile est d'environ 16 millions de degrés Celsius. La photosphère - la surface visible du Soleil - a une température d'environ 6000 degrés Celsius, mais elle augmente très fortement de 6000 degrés à plusieurs millions de degrés dans la couronne, dans la région de 500 kilomètres au-dessus de la photosphère.

Le soleil est plus chaud à l'intérieur qu'à l'extérieur. Cependant, l'atmosphère extérieure du Soleil, la couronne, est en effet plus chaude que la photosphère.

À la fin des années trente, Grotrian (1939) et Edlen ont découvert que les étranges raies spectrales observées dans le spectre de la couronne solaire étaient émises par des éléments tels que le fer (Fe), le calcium (Ca) et le nickel (Ni) à des niveaux d'ionisation très élevés. Ils ont conclu que le gaz coronal est très chaud, avec des températures dépassant 1 million de degrés.

La question de savoir pourquoi la couronne solaire est si chaude reste l'une des énigmes les plus passionnantes de l'astronomie.au cours des 60 dernières années. Il n'y a pas encore de réponse définitive à cette question.

Bien que la couronne solaire soit disproportionnellement chaude, elle a également une très faible densité. Ainsi, seule une petite fraction du rayonnement solaire total est nécessaire pour alimenter la couronne. La puissance totale émise par les rayons X ne représente qu'environ un millionième de la luminosité totale du Soleil. Une question importante est de savoir comment l'énergie est transportée vers la couronne et quel mécanisme est responsable du transport.

Mécanismes pour alimenter la couronne solaire

Plusieurs mécanismes de puissance corona différents ont été proposés au fil des ans:

• Ondes acoustiques.
• Ondes magnéto-acoustiques rapides et lentes des corps.
• Corps d'ondes d'Alfven.
• Ondes de surface magnéto-acoustiques lentes et rapides.
• Le courant (ou le champ magnétique) est une dissipation.
• Flux de particules et flux magnétique.

Ces mécanismes ont été testés à la fois théoriquement et expérimentalement et à ce jour, seules les ondes acoustiques ont été exclues.

Il n'a pas encore été étudié où se termine la limite supérieure de la couronne. La Terre et les autres planètes du système solaire sont situées à l'intérieur de la couronne. Le rayonnement optique de la couronne est observé à 10-20 rayons solaires (dizaines de millions de kilomètres) et se combine avec le phénomène de la lumière zodiacale.

Tapis Solaire Corona Magnétique

Récemment, le "tapis magnétique" a été associé au puzzle du chauffage coronal.

Des observations à haute résolution spatiale montrent que la surface du Soleil est recouverte de champs magnétiques faibles concentrés dans de petites zones de polarité opposée (tapis magnétique). On pense que ces concentrations magnétiques sont les points principaux des tubes magnétiques individuels transportant du courant électrique.

Des observations récentes de ce "tapis magnétique" montrent une dynamique intéressante: les champs magnétiques photosphériques se déplacent constamment, interagissent les uns avec les autres, se dissipent et sortent pendant une très courte période de temps. La reconnexion magnétique entre un champ magnétique de polarité opposée peut modifier la topologie du champ et libérer de l'énergie magnétique. Le processus de reconnexion dissipera également les courants électriques qui convertissent l'énergie électrique en chaleur.

C'est une idée générale de la façon dont le tapis magnétique pourrait être impliqué dans le chauffage coronal. Cependant, on ne peut pas prétendre que le "tapis magnétique" résout finalement le problème du chauffage coronal, puisqu'un modèle quantitatif du processus n'a pas encore été proposé.

Le soleil peut-il s'éteindre ?

Le système solaire est si complexe et inexploré que des déclarations sensationnelles telles que: "Le soleil va bientôt s'éteindre" ou, à l'inverse, "La température du Soleil augmente et bientôt la vie sur Terre deviendra impossible" semblent ridicules Pour dire le moins. Qui peut faire de telles prédictions sans savoir exactement quels mécanismesau cœur de cette étoile mystérieuse ?!