Αναρωτηθήκατε ποτέ τι σημαίνει για εμάς στη Γη ο ηλιακός άνεμος ή τι συμβαίνει όταν η επιφάνεια του Ήλιου εκρήγνυται σποραδικά; Η Lucie Green από το Εργαστήριο Mullard της Επιστήμης του
Διαστήματος του Πανεπιστημιακού Κολλεγίου του Λονδίνου στο Ηνωμένο Βασίλειο, περιγράφει μερικές από τις πρόσφατες έρευνες στην ατμόσφαιρα του Ήλιου
Ένα ειδικό ερευνητικό πρόγραμμα που μελετάει τον Ήλιο και την επιρροή του στο Ηλιακό Σύστημα είναι αυτήν την περίοδο σε εξέλιξη. Υπό την αιγίδα των Ηνωμένων Εθνών, το πρόγραμμα καλείται Διεθνές Έτος Ηλιακής Φυσικήςw1 και συμμετέχουν επιστήμονες από όλη την Ευρώπη. Ένα από τα θέματα προς διερεύνηση είναι η ατμόσφαιρα του Ήλιου ενώ υπάρχουν πολλές ακόμη αναπάντητες ερωτήσεις σχετικά με το γειτονικό μας αστέρι.
Μια από αυτές τις ερωτήσεις προέκυψε το 1869, όταν φασματοσκοπικές παρατηρήσεις κατά τη διάρκεια μιας ηλιακής έκλειψης αποκάλυψαν μια φασματική γραμμή που δεν είχε παρατηρηθεί στα εργαστήρια. Αρχικά θεωρήθηκε ότι επρόκειτο για ένα νέο χημικό στοιχείο το οποίο ονομάστηκε προσωρινά ‘κορώνειο’ (coronium), όμως αργότερα βρέθηκε ότι παραγόταν από ισχυρά ιονισμένα ιόντα σιδήρου, τα οποία απαιτούσαν πολύ υψηλές θερμοκρασίες (περίπου ενός εκατομμυρίου Kelvin) για να σχηματιστούν. Αυτή η ανακάλυψη το 1939 ήταν η πρώτη ένδειξη ότι τα αέρια στην ηλιακή ατμόσφαιρα ήταν πολύ πιο θερμά από τη θερμοκρασία επιφάνειας των 6000 Kelvin. Αυτό αποτέλεσε έναν γρίφο. Καθώς απομακρύνεστε από την πηγή θερμότητας (τον πυρήνα του Ήλιου), η θερμοκρασία πρέπει να μειώνεται. Αυτό συμβαίνει έως ότου φθάνετε στην κορυφή της φωτόσφαιρας, αλλά έπειτα η θερμοκρασία αρχίζει να αυξάνεται με την απόσταση από τον πυρήνα. Αυτό παραβιάζει το δεύτερο νόμο της θερμοδυναμικής: ένα κρύο σώμα δεν μπορεί να θερμάνει ένα θερμότερο. Οπότε προκύπτει το ερώτημα, τι θερμαίνει το ηλιακό στέμμα; Το πρόβλημα αυτό είναι πλέον γνωστό ως το πρόβλημα της θέρμανσης του στέμματος.
Παρά το γεγονός ότι η ανακάλυψη της πρώτης γραμμής εκπομπής από το στέμμα αντιστοιχούσε σε μήκος κύματος του ορατού φωτός, το μεγαλύτερο μέρος της εκπομπής από το στέμμα γίνεται στα μήκη κύματος της υπεριώδους ακτινοβολίας και των ακτινών X. Με την έναρξη της διαστημικής εποχής, το 1957, τηλεσκόπια ακτινών X που μεταφέρονταν από πυραύλους και δορυφόρους ήταν σε θέση να συλλέξουν δεδομένα έξω από την απορροφητική ατμόσφαιρα της Γης επιτρέποντας στους επιστήμονες να αρχίσουν να μελετούν αυτά τα ηλιακά φαινόμενα. Οι παρατηρήσεις γρήγορα έδειξαν ότι ισχυρή εκπομπή ακτινών X καταγράφονταν στις περιοχές της ατμόσφαιρας του Ήλιου όπου τα μαγνητικά πεδία εμφάνιζαν υψηλή συγκέντρωση. Υπάρχει άραγε σχέση μεταξύ των μαγνητικών πεδίων και της θέρμανσης;
Οι παρατηρήσεις που έγιναν από διαστημικά σκάφη όπως η αποστολή SOHO, το 1995, της Ευρωπαϊκής Διαστημικής Υπηρεσίας (ESA) και της NASA χρησιμοποιούνται για να ελέγξουν διάφορες θεωρίες. Οι θεωρίες εμπίπτουν σε δύο κατηγορίες: μοντέλα στα οποία η ενέργεια εξάγεται από μαγνητικά πεδία που διαπερνούν το στέμμα, και κυματικά μοντέλα στα οποία η ενέργεια αποτίθεται από κύματα που διαδίδουν από κάτω προς τα επάνω. Η ιδέα που προς το παρόν φαίνεται να ευνοείται είναι ότι η ενέργεια προέρχεται από τα μαγνητικά πεδία που «σπρώχνονται» και κινούνται συνεχώς τριγύρω, αλλά η έρευνα βρίσκεται ακόμη σε εξέλιξη.
The chromosphere taken with the SOHO spacecraft
Η χρωμόσφαιρα όπως φωτογραφήθηκε από το διαστημικό σκάφος SOHO
Χορηγία εικόνας από SOHO (ESA & NASA)
The corona taken with the SOHO spacecraft
Το στέμμα όπως φωτογραφήθηκε από το διαστημικό σκάφος SOHO
Χορηγία εικόνας από SOHO (ESA & NASA)
The structures in the solar atmosphere which are created by the magnetic fields
Οι δομές που σχηματίζονται στην ηλιακή ατμόσφαιρα από τα μαγνητικά πεδία
Χορηγία εικόνας από SOHO (ESA & NASA)
Μια συνέπεια του θερμού ηλιακού στέμματος και ταυτόχρονα της υψηλής θερμικής αγωγιμότητάς του, είναι ότι αυτό επεκτείνεται συνεχώς στο διάστημα. Αυτή η επέκταση είναι γνωστή ως ηλιακός άνεμος και υπάρχουν δύο τύποι: ο αργός άνεμος που ταξιδεύει με ταχύτητα περίπου 400 km/s και ο ταχύς ηλιακός άνεμος που ταξιδεύει με ταχύτητα περίπου 800 km/s. Προς το παρόν, ούτε οι μηχανισμοί επιτάχυνσης ούτε οι θέσεις αυτών των δύο τύπων δεν γίνονται πραγματικά κατανοητοί, ωστόσο και οι δύο διερευνώνται.
Ηλιακός άνεμος και επιδράσεις στην Γη
1''...δεν είναι η πάλη ημών εναντίον εις αίμα και σάρκα, αλλ' εναντίον εις τας αρχάς, εναντίον εις τας εξουσίας, εναντίον εις τους κοσμοκράτορας του σκότους του αιώνος τούτου, εναντίον εις τα πνεύματα της πονηρίας εν τοις επουρανίοις''\n [/align]