โคโรนา
(Corona)
Image credit: http://solarscience.msfc.nasa.gov/images/Ecl1991a.jpg
โคโรนา (X-ray corona and coronal hole)
โคโรนาเป็นส่วนนอกสุดของชั้นบรรยากาศของดวงอาทิตย์ เราสามารถมองเห็นชั้นโคโรนาได้เฉพาะเมื่อเกิดสุริยุปราคาเต็มดวงเท่านั้น โคโรนาประกอบด้วยส่วนหลัก ๆ 2 ส่วนคือ โคโรนาชั้นใน (inner corona) และโคโนนาชั้นนอก (outer corona) โดยในส่วนของโคโรนาชั้นใน (inner corona) นั้นหนาประมาณ 75,000 กิโลเมตร อุณหภูมิประมาณ 2 ล้านเคลวิน ส่วนโคโรนาชั้นนอก (outer corona) นั้นอุณหภูมิจะต่ำกว่าโคโรนาชั้นใน (inner corona) เล็กน้อย และแผ่ขยายออกไปในอวกาศหลายล้านกิโลเมตร เรียกว่า ลมสุริยะ (solar wind)
สเปกตรัมของโคโรนา
ในช่วงแรกนักดาราศาสตร์สังเกตสเปกตรัมในช่วงแสงที่มนุษย์มองเห็น ซึ่งพบว่าโคโรนาเปล่งแสงสว่างในช่วงความยาวคลื่นที่ไม่ตรงกับธาตุใดที่มนุษย์รู้จัก ตอนนั้นนักดาราศาสตร์สันนิษฐานว่า ชั้นบรรยากาศโคโรนาประกอบด้วยธาตุโคโรเนียม ต่อมาปริษนาได้ไขกระจ่าง เมื่อพบว่า แก๊สที่ชั้นบรรยากาศโคโรนามีอุณหภูมิสูงถึง 1,000,000 องศาเซลเซียส ปัจจุบันนักดาราศาสตร์สามารถทำสุริยุปราคาเทียม เพื่อจะศึกษาการเปล่งแสงของชั้นโคโรนา เราเรียกการถ่ายภาพที่ดวงอาทิตย์ถูกบังนี้ว่า coronagraphs
แสดงการเปล่งแสงของชั้นโคโรนา
Image credit: http://solarscience.msfc.nasa.gov/images/green_line_corona.jpg
โคโรนาในรังสีเอ็กซ์
โคโรนาดุสว่างมากในรังสีเอ็กซ์ เนื่องจากมันมีอุณหภูมิสูงมาก ในทางตรงกันข้ามโฟโตสเฟียร์ปล่อยรังสีเอ็กซ์ออกมาน้อยมาก เราสามารถถ่ายภาพโคโรนาในรังสีเอ็กได้โดยเตรียมอุปกรณ์ที่สามารถถ่ายภาพในรังสีเอ็กซ์ และออกไปเหนือชั้นบรรยากาศของโลก ในปี 1970 Skylab สามารถถ่ายภาพโคโรนาและโคโรนาโฮลล์ได้สำเร็จ และในช่วงสิบกว่าที่แล้ว Yohkoh ก็ให้ข้อมูลเกี่ยวกับโคโรนามากมาย ในปัจจุบันเรามีดาวเทียม SOHO และ TRACE ซึ่งเก็บข้อมูลต่าง ๆ เกี่ยวกับชั้นโคโรนา
รูปถ่ายโคโรนาในรังสีเอ็กซ์
Image credit: http://solarscience.msfc.nasa.gov/images/Yohkoh_920508.jpg
ลักษณะเด่นของชั้นโคโรนา มีทั้งหมด 4 อย่าง คือ Helmet streamers, Polar plumes, Coronal loops และสุดท้าย Coronal holes
Hemet streamers คือมีลักษณะแหลม คล้ายหมวก helmet ซึ่งอยู่เหนือจุดมืด (sunspots) และบริเวณที่เกิดกิจกรรมของดวงอาทิตย์ (active regions) และมักจะพบโพรมิเนนซ์ (prominence) หรือฟิลาเมนท์ (filament) เป็นฐานของโครงสร้างแบบนี้ Helmet streamers เกิดจากวงของสนามแม่เหล็กที่เชื่อมกับจุดมืดในบริเวณเกิดกิจกรรมของดวงอาทิตย์ซึ่งพยุงโพรมิเนนซ์ที่อยู่เหนือผิวของดวงอาทิตย์ สนามแม่เหล็กกักอนุภาคที่มีประจุเอาไว้อย่างหนาแน่น ที่จุดยอดของ helmet streamers เกิดจากลมสุริยะพัดที่ออกจากโคโรนา
รูปแสดง Helmet streamers
Image credit: http://solarscience.msfc.nasa.gov/images/helmet_streamer.jpg
2. Polar plumes
Polar plumes คือ กระแสที่ไหลออกจากขั้วเหนือและขั้วใต้ของดวงอาทิตย์ มักพบว่าบริเวณที่สว่างที่เป็น footpoint ของการไหลนี้มีความเชื่อมโยงกับสนามแม่เหล็กที่ผิวของดวงอาทิตย์ด้วย โครงสร้างเหล่านี้เกี่ยวของกับสนามแม่เหล็กแบบเปิด ลักษณะ plumes เกิดจากลมสุริยะที่พัดออกจากขั้วของดวงอาทิตย์ (ลักษณะเดียวกันกับ Helmet streamers)
รูปแสดง polar plumes
Image credit: http://solarscience.msfc.nasa.gov/images/eit020.jpg
Coronal loops พบได้บริเวณรอบ ๆ จุดมืดและบริเวณกิจกรรมของดวงอาทิตย์ โครงสร้างนี้เกี่ยวข้องกับสนามแม่เหล็กแบบปิดในบริเวณสนามแม่เหล็กที่ผิวดวงอาทิตย์ โดยมาก coronal loops จะอยู่ได้หลายวันหรือหลายสัปดาห์ แต่โดยมากจะเปลี่ยนแปลงอย่างรวดเร็ว บางวงจะเกี่ยวข้องกับการลุกจ้า ซึ่งทำให้มันอยู่ได้ไม่นาน ซึ่งวงเหล่านี้มักมีความหนาแน่นของสสารมากกว่าบริเวณรอบ ๆ
รูปแสดง coronal loops
Image credit: http://solarscience.msfc.nasa.gov/images/eit020.jpg
Coronal holes เป็นบริเวณที่มืดของชั้นโคโรนา ซึ่งบริเวณนั้นจะมีเส้นสนามแม่เหล็กพุ่งออกและพุ่งเข้า ลักษณะของเส้นสนามแม่เหล็กที่พุ่งออกและพุ่งเข้านี้เราเรียกว่าเป็น วงสนามแม่เหล็ก (magnetic loops) แต่จะมาบางบริเวณที่มีเส้นสนามพุ่งออกไปไกลมากๆ ก่อนที่จะพุ่งกลับเข้ามา เราเรียกบริเวณนั้นว่าโคโรนาโฮลล์ (coronal holes)
รูปแสดง coronal holes
Image credit: http://solarscience.msfc.nasa.gov/images/Yohkoh_920508.jpg
อ้างอิง
- http://www.nasa.gov/worldbook/sun_worldbook.html
- http://solarscience.msfc.nasa.gov/corona.shtml
- http://solarscience.msfc.nasa.gov/feature3.shtml
