Спикуле

Спикуле су мале ерупције врућег гаса на Сунцу, тј. ерупције малих соларних олуја које избацују млазове врелог гаса у горње слојеве Сунчеве атмосфере и преносе енергију и топлоту кроз Сунчеву магнетну атмосферу или корону. Спикуле представљају једну врсту Сунчеве активности, трају око десетак минута и проузрокују нехомогеност фотосфере. Врло утичу на равнотежу у Сунчевој корони, јер износе 100 пута више масе у Сунчеву атмосферу у односу на соларни ветар.^[1] На Сунчевом диску, спикуле се називају хромосферске шаре.^[2]

Спикуле су детектоване 1877. године, а открио их је свештеник Ангело Сечи из Ватиканске опсерваторије у Риму. Просечна дужина трајања ових ерупција је 15 минута. Године 2007. откривена је још нова класа спикула које су знатно брже, са просечним временом трајања између 3 и 7 минута.^[3]

Особине

Дугачки танки млазеви усијанг гаса познати и као гасни праменови, настају у горњој хромосфери и уздижу се до Сунчеве короне. Концентрација честица у њима је 1.018 м³. Ерупције трају највише 10 минута, крећу се ка навише средњом брзином од 20 км/с (дупло брже од прве космичке брзине на Земљи), избијајући до висине од око 16.000 км.^[4] Површину Сунца напуштају брзином од око 100 км/х и доспевају до висине од неколико хиљада километара изнад фотосфере. Просечна ширина име је око 750 км.

Спикуле нису равномерно распоређене по површини Сунца. Има их око 300 хиљада, а покривају само око 1% укупне површине Сунца и најчешће се групишу у близини ивица супергрануле. Процењује се да је у хромосфери у сваком тренутку присутно око милион спикула. Понекад се спикуле сматрају малим протуберанцама.

У видљивом делу спектра, спикуле се могу видети како преносе огромне количине плазме, тј. електромагнетног гаса који окружује Сунце, кроз нижу Сунчеву атмосферу или фотосферу. Количина материјала је огромна и износи и преко 100 пута више масе у односу на масу ношену соларним ветром.

Нова класа спикула

Године 2007. Барт де Понтје и Мекинтош са сарадницима су открили нову класу спикула. Ове ерупције су биле брже, са брзинама између 20 и 40 км/с са просечним временом живота између 3 и 7 минута. Млазови достижу максималну брзину од око 100 км/с непосредно пре распада и нестајања. Због огромних брзина ношене плазме, претпоставља се да је она врло топла, но до сада нису пронађени начини за њено детаљније испитивање.

Повезаност са супергранулама

Супергрануле су мање конвективне области на Сунчевој површини. Хоризонтална истицања плазме из средишта супергрануле доводе до истискивања магнетног поља ка ободу супергрануле.

Спикуле се јављају изнад граница супергранула. Уздижу се изнад нижих слојева хромосфере крећући се по ободу супергранула, пратећи правац сабијених линија магнетног поља. На границама ћелија долази до повећања интензитета зрачења, што значи да је тамо материја топлија и гушћа. Пошто се спикуле јављају изнад граница супергранула, супергрануле имају улогу у њиховом стварању. Пратећи правац линија магнетног поља, материја се диже и спушта изнад површине Сунца стварајући на овај начин спикуле.^[5]

Детекција

Како су спикуле међу најмањим структурама које се могу видети на Сунцу, за њихово посматрање потребна је добра резолуција, а најмања је 1 лучна секунда. Спикуле су већ до 60-их година прошлог века посматране помоћу следећих оптичких инструмената: Климакса, Измирана, Меудона, Пик-ду-Мидија, Пулкова и Сакраменто Пика. Подаци о спикулама су добијени и током соларних еклипси.

Два посебна инструмента која се често користе за добијање података о спикулама су бирефрактивни филтер и спектограф. Бирефрактивним филтром добија се дводимензионална слика хромосферских структура, те се могу проучавати очигледне промене. Међутим, овим филтром се губе подаци које даје спектар. Филтри се могу креирати тако да делују у уском спектру таласних дужина, те се тако могу добити спектрални подаци за унапред одређене емисионе линије. С друге стране, потпуну информацију о спектру спикула добијамо помоћу спектографа.^[6]

Спикуле су детектоване и проучене помоћу високо резолуционе фотографије, сателитских података и цомпјутерског моделирања. Сателит намењен за регистровање глобалних Сунчевих осцилација, између осталих, и спикула, је сателит СОХО (Солар анд Хелиоспхериц Обсерваторy), лансиран 1995. године, а подаци о спикулама су скупљани и помоћу инструмента MDI ЕСА/НАСА'с Солар и посматрања помоћу ССТ (Сwедисх 1-метер Солар Телесцопе) и НАСА-иним ТРАЦЕ (Транситион Регион анд Цоронал Еxплорер) сателитом. Године 2004, објављено је да су спикуле формиране од звучних таласа које су такође петоминутног периода.^[1] Динамика спикула је боље проучена захваљујући фотографијама са СДО које се праве на сваких 12 минута.

Након посматрања 80-их година 20. века, показано је да температура спикула не може достићи короналне температуре.^[3] Касније је лансирална још једна Сунчева лабораторија СДО (НАСА'с Солар Дyнамицс Обсерваторy) и јапански сателит Хиноде, помоћу којих су спикуле снимљене много боље и даље су проучене. 2009. године су спикуле по први пут уочене гледајући са Земље. Показано је да је гас у њима још врелији него што се то могло измерити пређашњим инструментима и спекулише се да управо спикуле могу имати главну улогу у загревању Сунчеве короне.^[7]

Године 2004, Барт де Понтје, Роберт Ердељи и Стјуарт Џејмс претпоставили су да су спикуле настале као резултат осцилације П-мода на Сунчевој површини. Осцилације П-мода представљају акустичне осцилације са периодом од око 5 минута, које утичу на подизање и спуштање Сунчеве површине неколико стотина метара у секунди. Путање магнетног флукса које су нагнуте под неким углом вертикале могу привући и подићи материјал ван Сунчеве атмосфере и формирати спикулу.

Види још

Референце

^ ^а ^б Објашњење Сунчевих спикула, Лаура Баирд, 2004; приступљено: 29. децембар 2014.
^ Поље ватрене траве тј. Сунчеве спикуле, Хичхајкеров водич у свемир и физику плазме; приступљено: 2. јануар 2014.
^ ^а ^б Прича иза спикула, Џетови плазме би могли бити решење проблема короналног загревања; приступљено: 2. јануар 2015.
^ Сунце; Спољашња структура; Спикуле Архивирано на сајту Wayback Machine (29. децембар 2014), приступљено: 29. децембар 2014.
^ Сунчева атмосфера и сунчев ветар, семинарски рад из географије, Спикуле; приступљено: 29. децембар 2014.
^ Сунчеве спикуле (Солар Спицулес), Ј. M. Бецкерс, Уводни део о обсервационим техникама, Соларна физика, 1968
^ Сунчана динамичка лабораторија, Вруће тачке у фонтанама на Сунчевој површини помажу у објашњењу мистерије короналног загревања Архивирано на сајту Wayback Machine (2. јануар 2015), jun 2011, pristupljeno: 29. decembar 2014.

[m-1] а ^б Објашњење Сунчевих спикула, Лаура Баирд, 2004; приступљено: 29. децембар 2014.

[2] Поље ватрене траве тј. Сунчеве спикуле, Хичхајкеров водич у свемир и физику плазме; приступљено: 2. јануар 2014.

[g-3] а ^б Прича иза спикула, Џетови плазме би могли бити решење проблема короналног загревања; приступљено: 2. јануар 2015.

[4] Сунце; Спољашња структура; Спикуле Архивирано на сајту Wayback Machine (29. децембар 2014), приступљено: 29. децембар 2014.

[5] Сунчева атмосфера и сунчев ветар, семинарски рад из географије, Спикуле; приступљено: 29. децембар 2014.

[6] Сунчеве спикуле (Солар Спицулес), Ј. M. Бецкерс, Уводни део о обсервационим техникама, Соларна физика, 1968

[7] Сунчана динамичка лабораторија, Вруће тачке у фонтанама на Сунчевој површини помажу у објашњењу мистерије короналног загревања Архивирано на сајту Wayback Machine (2. јануар 2015), jun 2011, pristupljeno: 29. decembar 2014.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]