Čierna hviezda!

11.07.2006

 

Späť -- Úvodná stránka      -- Ďalší >



Slnečná koróna, ako ju pozorovala sonda TRACE (Transition Region and Coronal Explorer) 29-ho júna 1999. Obrázok je poskladaný z mozaiky 23 častí snímaných na troch vlnových dĺžkach ultrafialovej oblasti svetla. Obrázok bol digitálne spracovaný a jednotlivé vlnové dĺžky prevedené do viditeľnej oblasti spektra. Modrá zodpovedá vlnovej dĺžke 17,1 nm (nanometra) a teplote 170 tisíc kelvinu (pri tak vysokých teplotách je to isté ako stupňov celsia). Zelená zodpovedá vlnovej dĺžke 19,5 nm a teplote 150 tisíc kelvinu, kým červená zodpovedá vlnovej dĺžke 28,4 nm a teplote 100 tisíc kelvinu. Bežná povrchová teplota Slnka je len okolo 6000 kelvinu.
Uznanie: TRACE Project, J. Covington (Stanford-Lockheed Institute for Space Research), NASA




Je táto strašidelná čierna hviezd skutočne naše krásne biele Slnko? Je a v podstate takto vypadá skoro každý deň. Pravda, to čo vidíme, bolo zhotovené pomocou troch špeciálnych filtrov (použitých postupne), ktoré prepúšťajú svetlo len konkrétnej vlnovej dĺžky. Hovoríme o svetle, ale voľným okom by sme elektromagnetické vlnenie tejto vlnovej dĺžky nevideli. Niektoré druhy hmyzu (aj včely) vnímajú žiarenie na tejto vlnovej dĺžke, preto prijmime, ak aj naďalej budeme hovoriť o svetle.
Ľudské oko je schopné vidieť svetlo len vo veľmi úzkom páse vlnových dĺžok, od 360 nm do 760 nm (1 nm = 10-9m, tj. jedna milióntina milimetra). Celková možná škála elektromagnetického žiarenia, od rádiových vĺn (stotisíce kilometrov) až po gama žiarenie (10-22 metra), je nesmierna oproti tomuto úzkemu pásu viditeľného svetla. Keby sme proporcie chceli znázorniť na kilometer dlhom páse, viditeľnému spektru by zodpovedalo len pásmo široké 1 centimeter niekde pol metra od okraja pásu. Naše Slnko svieti najintenzívnejšie práve v tomto pásme. Sem spadá polovica jej celkového výkonu a pravdepodobne práve preto vidíme v tejto oblasti žiarenia. Slnko má povrchovú teplotu okolo 6000 K. Všetko čo sme povedali, zdá sa, je jednoznačne prepojené (povrchové teplota Slnka, výkon Slnka a viditeľné pásmo).
Slnko však žiari v podstate na každej vlnovej dĺžke (čo sme znázornili našim hypotetickým kilometrovým pásom). Preto, keď pozorujeme Slnko v inej, než viditeľnej oblasti, nezdá sa byť takou jasnou hviezdou. Čím presnejšie vyberieme vlnovú dĺžku svetla, tým menej svetla uvidíme. V ultrafialovej oblasti, na vlnových dĺžkach 17,1 nm, 19,5 nm a 28,4 nm Slnko prakticky moc nežiari a malo by byť skoro čierne.
Obrázok však ukazuje, že tomu tak nie je. Slnko nie je rozžeravená železná guľa. O tejto možnosti sa veľmi vážne uvažovalo až do okamihu, než sa konečne objasnilo, že zdrojom energie jeho žiarenia sú jadrové procesy prebiehajúce v jeho strede pri teplote niečo okolo 14 miliónov kelvinu. Smerom ku svojmu "povrchu" sa stáva Slnko chladnejším a na povrchu má teplotu okolo 6000 kelvin. Slnko je ale skôr ako bublajúci kotol hustého plynu, kde úlohu nádoby hrá gravitácia jej hmoty.
Slnko má aj magnetické pole, ktoré občas zamieša bublajúcim povrchom (môžeme vtedy vidieť tmavé škvrny a dajú sa pozorovať aj jasné vzplanutia - ohľadom toho si môžete pozrieť niektorý z našich predchádzajúcich článkov zo dňa 14.10.2004 a 19.10.2004). Magnetické polia občas vyvrhnú žeravý plyn do mimoriadnych výšok, ktorý potom buď dopadne naspäť, alebo v podobe slnečnej erupcie je vyvrhnutý do okolitého priestoru a vyvoláva polárnu žiaru, keď dorazí až k Zemi.
Ak horúci plyn dopadne naspäť, energia pádu sa premení v teplo a tieto oblasti sa zohrejú až na niekoľko stotisíc kelvinov. Pri takejto teplote je veľmi významné aj žiarenie v ultrafialovej oblasti svetla, aj na uvedených vlnových dĺžkach.
Pozorný pozorovateľ si ale všimne, že zdroje ultrafialového svetla nie sú vždy spojené len s povrchom Slnka. Ak sa pozrieme na okaj Slnka, teda tam, kde by už mal byť vidieť vesmír za SLnkom, tak tam vidíme "vlákna", ktoré tiež vyžarujú ultrafialové svetlo. Naviac aj na iných miestach majú svietiace oblasti štruktúru silne pripomínajúcu magnetické polia. Nie je to náhoda. Magnetické pole samotné stláča hmotu tiež. Aj tento plyn sa zohreje pri stlačení zrovna tak, ako vzduch v pumpičke pri hustení pneumatík. Magnetické pole, ktoré vyvieraja niekde z povrchu, sa vyvíja, je v pohybe a tiež stláča plyn. Dokáže stlačiť tak mohutne, že sa dosahuje teplota okolo stotisíc až milión kelvin. Takýto plyn, ako nás už to nemôže prekvapiť, žiari v ultrafialovej oblasti.
Tento trik sa používa aj v Tokamakoch, v pokusných zariadeniach, kde sa namiesto štiepenia ťažkých jadier pokúša na výrobu energie využiť proces podobný na Slnku, spájanie ľahkých jadier, termojadrová fúzia. Plyn sa stláča pomocou magnetických polí na milióntinu svojho pôvodného objemu v zlomku sekundy, čím sa dosahuje extrémne vysoká teplota, rovná teplotným podmienkam v strede Slnka (desiatky miliónov kelvin). Magnetické pole hrá úlohu stien pumpičky i piesta. Takúto extrémnu tplotu by nevydržal žiadny materiál (už pri teplote 6000 kelvin tečie aj najodolnejší známy materiál, volfrám).
V pozemských podmienkach sa kontrolovaná (riadená) termonukleárna fúzia zatiaľ nevie uskutočniť, ale na Slnku sú tieto procesy každodennou udalosťou do slova a do písmena. Vyčíňanie magnetického poľa na povrchu SLnka, v koróne je tiež každodennou udalosťou a presne toto zachytáva fotografia sondy Trace z 29-ho júna 1999. Je to naprosto bežná udalosť, mohli by sme povedať, že každodenná.

Ultrafialové (Ultra Violet, v skratke len UV) svetlo má kratšiu vlnovú dĺžku, ako viditeľné svetlo a ultrafialové pásmo. Susedí s pásmom viditeľného svetla. Prečo sa ale nazýva "ultrafialové"?
Odpoveď:

Najkratšia vlnová dĺžka viditeľného svetlo má fialovú farbu. Ultrafialové znamená doslovne "idúca za fialovú".
Historické dokreslenie:
Pri rozklade bieleho svetla hranolom sa zistilo, že za fialovou už nevidíme žiadne svetlo. Niečo tam predsa je, lebo je schopné vyvolať chemickú reakciu, napríklad je schopné exponovať fotografický film, alebo vyvolať stmavnutie pokožky (samozrejme až po určitom čase :) ).
.






-AT-


< Späť --     Úvodná stránka      -- Ďalší >