Solövergångsområde

Den ungefärliga temperaturen i solatmosfären plottas mot höjden

Solens övergångsregion är en region av solens atmosfär mellan den övre kromosfären och korona . Det är viktigt eftersom det är platsen för flera orelaterade men viktiga övergångar i solatmosfärens fysik:

Nedan tenderar gravitationen att dominera formen på de flesta särdrag, så att solen ofta kan beskrivas i termer av lager och horisontella drag (som solfläckar); ovan dominerar dynamiska krafter formen av de flesta funktioner, så att övergångsregionen i sig inte är ett väldefinierat lager på en viss höjd.
Nedanför är det mesta av heliumet inte helt joniserat, så det utstrålar energi mycket effektivt; ovan blir det helt joniserat. Detta har en djupgående effekt på jämviktstemperaturen (se nedan).
Nedan är materialet ogenomskinligt för de speciella färgerna som är förknippade med spektrala linjer , så att de flesta spektrallinjer som bildas under övergångsområdet är absorptionslinjer i infrarött , synligt ljus och nära ultraviolett , medan de flesta linjer som bildas vid eller ovanför övergångsområdet är emission linjer i den bortre ultravioletta (FUV) och röntgenstrålar . Detta gör strålningsöverföringen av energi inom övergångsregionen mycket komplicerad.
Nedan dominerar vanligtvis gastryck och vätskedynamik strukturernas rörelse och form; ovan magnetiska krafter strukturernas rörelse och form, vilket ger upphov till olika förenklingar av magnetohydrodynamik . Övergångsregionen i sig är inte väl studerad delvis på grund av beräkningskostnaden, unikheten och komplexiteten hos Navier-Stokes i kombination med elektrodynamik .

Heliumjonisering är viktig eftersom det är en kritisk del av bildningen av koronan : när solmaterial är tillräckligt svalt för att heliumet i det bara är delvis joniserat (dvs. behåller en av sina två elektroner ) kyls materialet av genom strålning mycket effektivt via både svartkroppsstrålning och direkt koppling till helium Lyman kontinuum . Detta tillstånd gäller i toppen av kromosfären , där jämviktstemperaturen är några tiotusentals kelviner .

Att applicera lite mer värme gör att heliumet joniseras helt, då det slutar att kopplas väl till Lyman-kontinuumet och strålar inte alls lika effektivt. Temperaturen hoppar snabbt upp till nästan en miljon kelvin, temperaturen på solkoronan. Detta fenomen kallas temperaturkatastrofen och är en fasövergång analog med kokande vatten för att göra ånga; i själva verket solfysiker till processen som avdunstning i analogi med den mer bekanta processen med vatten. På samma sätt, om mängden värme som appliceras på koronalt material minskar något, kyls materialet mycket snabbt ner förbi temperaturkatastrofen till runt hundra tusen kelvin och sägs ha kondenserats . Övergångsområdet består av material vid eller runt denna temperaturkatastrof.

Se även

externa länkar

Animerad förklaring av övergångsregionen (och kromosfären) (University of South Wales).
Animerad förklaring av temperaturen i övergångsregionen (och kromosfären) ( University of South Wales).