Wie ist es möglich, dass die Umgebung der Sonne etwa 200-mal heißer ist als ihre Oberfläche?
Diese Frage ist Nr. 6 von http://www.cracked.com/article_19668_6-scientific-discoveries-that-laugh-in-face-physics.html :
Wir verstehen intuitiv die Richtung, in die sich Energie bewegt – von dem Ding mit Energie zu dem Ding mit weniger Energie. Deshalb gehört der zweite Hauptsatz der Thermodynamik zu den ersten Dingen, die Sie im naturwissenschaftlichen Unterricht lernen, die Sie sagen lassen: "Nun, das hätte ich Ihnen sagen können." Wenn dir zu heiß ist, bewegst du dich vom Lagerfeuer weg, nicht darauf zu. Sie brauchen keine Wissenschaft, um Ihnen zu sagen, dass Wärmeenergie von dem heißen Ding zu dem weniger heißen Ding wandert. Nun, überall im Universum außer der Sonne.
Es gibt eine Diskrepanz zwischen dem, was die Wissenschaft sagt, und dem, was die Sonne tatsächlich tut, und es ist bekannt als das koronale Erwärmungsproblem der Sonne. Wenn die Wärme die Sonne verlässt, brechen die Gesetze der Thermodynamik im Wesentlichen für ein paar hundert Meilen vollständig zusammen, und niemand kann sich genau erklären, warum. Die Fakten sind ziemlich einfach; Die Sonnenoberfläche hat eine angenehme Temperatur von etwa 5.500 Grad Celsius. Kein Problem dort. Wenn die Wärme jedoch von der Sonnenoberfläche zu der Schicht wandert, die einige hundert Kilometer von ihrer Oberfläche entfernt ist (als Sonnenkorona bekannt), steigt sie auf eine Temperatur von 1.000.000 Grad Celsius an. Das sind 995.000 Grad Celsius oder 1.791.000 Grad Fahrenheit oder 1 Milliarde Gigawatt pro 1/4 Gigabyte Jiggawattstunde (metrisch) heißer, als es sein darf.
Er ist eine lose Kanone! Die Wärmequelle (die riesige Kugel aus nuklearen Explosionen und Plasma) sollte das heißeste Ding sein, nicht das leere Vakuum des Weltraums um sie herum. Dies ist der einzige Fall im bekannten Universum, in dem das Ding, das heizt, tatsächlich kühler ist als das Ding, das es heizt. Und es quält Sonnenphysiker weltweit, seit sie 1939 entdeckten, dass die Realität kaum mit unserem Universum übereinstimmt. Wie ist es möglich, dass die Umgebung der Sonne etwa 200-mal heißer ist als ihre Oberfläche?
Es gibt einen netten Artikel darüber auf der Website von Scientific American . Die einfache Antwort ist, dass wir nicht wissen, warum die Korona so heiß ist, obwohl es ein paar gut etablierte und plausible Vorschläge gibt.
Einige Einführung:
Die koronale Temperatur ist nicht nur ein bisschen höher als die der Sonnenoberfläche, sie wird tausendmal heißer – einige Millionen Kelvin im Gegensatz zu etwa K an der Oberfläche der Sonne. Aber was wir damit meinen ist, dass die Atome/Ionen in der Korona sehr hohe Geschwindigkeiten haben. Die Korona ist ziemlich schwach. Der Druck in der Korona ist rund eine Million Mal niedriger als der Druck an der Erdoberfläche, sodass die Korona ziemlich nahe an einem Vakuum liegt. Anstatt an die Korona als heißes Gas zu denken, sollten wir sie uns als eine Region vorstellen, in der eine geringe Dichte von Atomen/Ionen auf hohe Geschwindigkeiten beschleunigt wurde. Die Frage ist dann, was macht die Beschleunigung?
Ein naheliegender Hinweis ist, dass das Magnetfeld der Sonne für die Energieübertragung auf die Korona verantwortlich ist. Das Magnetfeld unterliegt verschiedenen Formen von Turbulenzen, und da die Ionen in der Korona stark mit dem Magnetfeld wechselwirken, ist es durchaus plausibel, dass Turbulenzen im Feld die Ionen beschleunigen.
Der andere Vorschlag ist, dass Turbulenzen an der Oberfläche Schallwellen erzeugen, in der Tat die Art von Stoßwellen, die durch Explosionen auf der Erde erzeugt werden, und es sind diese Stoßwellen, die Energie auf die Teilchen in der Korona übertragen.
Aber im Moment haben wir nicht die experimentellen Daten, um zu sagen, welcher dieser Mechanismen korrekt ist, wenn überhaupt.
Das "Erhitzen von Dingen, die heißer sind als sie selbst" gilt nur für Wärmestrahlung.
Ich bin kein Experte, aber die Korona könnte durch Absorption hochenergetischer Teilchen aus dem Inneren der Sonne, aus ihrem Magnetfeld oder aus einer Vielzahl von nicht thermischen Quellen erhitzt werden.
Bearbeiten: Wikipedia hat eine Beschreibung der aktuellen Theorien http://en.wikipedia.org/wiki/Corona#Physics_of_the_corona
Vielleicht sind die äußeren Schichten der Sonne für thermische Röntgenstrahlen durchlässig, die im sehr heißen Kern der Sonne erzeugt werden.
Könnte sein, dass das ausgestoßene Plasma in Kombination mit einem intensiven Magnetfeld höhere Plasmageschwindigkeiten erzeugt, möglicherweise vorübergehend größer als Lichtgeschwindigkeit, wodurch "lichtlose" Sonnenflecken entstehen, während die elektromagnetischen Frequenzen / Impulse heftig verändert werden, was zu einer überhitzten Korona führt. -AMFM-
hdhondt
Benutzer253751
Bleib fokussiert