星冕：修订间差异
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2019年1月29日 (二) 13:07的版本
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日冕是環繞太陽周圍的電漿光環， 環繞其它恆星的稱為冕或星冕。太陽的日冕延伸到外太空數百萬公里，在每一次的日全食中都很容易看到；平常也可以透過日冕儀觀測。英文的冕 （corona）字源自拉丁文，意思是冠，再追溯則為古希臘的κορώνη（korōnè，意思為“花環、花冠”）。
分光術的測量顯示日冕是溫度超過1,000,000k，強烈電離的電漿[1]，比太陽表面熱了許多。
來自日冕的光有三個主要的來源，而且都來自空間中相同的區域。
K冕：源自德語的kontinuierlich，意思是連續，它是陽光經由自由電子的湯姆森散射造成的。來自光球層的可見光，在日冕中被電漿吸收產生的吸收譜線，因為強大的都卜勒致寬的擴散，使被反射的光球層吸收線完全被遮蔽掉，造成光譜的外觀呈現沒有吸收譜線的連續光譜。
F冕：因約瑟夫·夫朗和斐而得名，是由被塵埃反射的太陽光所產生，並且可以被觀測到。因為它的光包含了在原始的陽光中可以看到的夫朗和斐吸收譜線；它從太陽延伸到非常大的離日度，就會被稱為黃道光。
E冕：也稱為發射冕（E為發射），是由存在日冕電漿中的離子產生的光譜發射線。它可以被觀測到是寬譜線、禁線或是熱發射線，並且是日暈成分的主要資訊來源[2]。
歷史
在1724年，法-義天文學家詹姆斯·馬拉爾迪認識到在日食期間可見的光環屬於太陽，而不是月球。在1809年，西班牙天文學家joséjoaquín de ferrer創造了日冕一詞[3]。1806年，德費雷爾依據自己在紐約Kinderhook的觀測，也提出日冕是太陽的一部分，而不是月球的一部分。英國天文學家Norman Lockyer確定太陽色球中有一種地球上未知的元素，現在該元素被稱為氦。法國天文學家皮埃爾·詹森指出，日冕的大小和形狀會隨著太陽黑子週期的變化而變化[4]。在1930年，伯納德·李奧特發明了日冕儀，能夠在沒有日全食的情況下看見日冕。在1952年，美國天文學家尤金·派克認為太陽的日冕可能是被類似閃焰，但覆蓋在整個太陽表面，微型、明亮且無以計數的納米閃焰加熱。
歷史上的理論
太陽日冕的高溫給了它不尋常的光譜特徵，導致在19世紀認為它包含一種以前未知的元素：日冕素。實際上，這些譜線特徵後來被解釋為高電荷態離子鐵（Fe-XIV或Fe13+）。約翰·埃德倫，繼Grotrian（1939年）之後，在1940年（觀測始於1869年）首次確認了日冕的譜線，是從高度電離的次穩態回到低能階的基態（綠色的5303 Å 線是來自Fe13+，Fe-XIV；紅色的6374 Å 來自Fe 9 + ,Fe-X）[1]。
物理性質
太陽的日冕比可見的太陽表面要熱得多（150至450倍）：光球的平均溫度是5,800K，而日冕的是100萬至300萬K。但是，日冕的密度是光球密度的10 -12 倍，因此產生的可見光約只是光球的百萬分之一。日冕和光球被相對較薄的一層色球分隔開來。日冕加熱的確實機制仍然是有爭論的議題，其可能的機制包括後面將論述的太陽磁場和磁流體力學。由於磁場是開放的，日冕外緣不斷的流失，從而產生太陽風。
日冕在太陽表面的分布並不總是平均的。在寧靜的時期，日冕或多或少的局限在赤道的區域，冕洞覆蓋在極區的區域。然而，在活躍的時期，雖然最突出的是太陽黑子活躍區，但日冕均勻的分佈在赤道和極區。太陽週期從太陽極小期到下個極小期,大約跨越11年。由於太陽的赤道自轉的比極區快（較差自轉），太陽的磁場不斷的隨著物質紐攪，在太陽極大期時，磁場受到的糾結最為強烈，太陽黑子的活動也最為明顯。與太陽黑子相關的冕環，磁通量的迴路，是來自太陽內部的上升流。這些磁通量將較熱的光球推向旁邊，曝露出下面較冷的電漿，從而產生相對較暗的太陽黑子。
由於天空實驗室於1973年在光譜的X射線波段上拍攝到高解析的日冕，並且之後的陽光衛星和後續的其它太空儀器也都拍攝到，因此人們才知道日冕的結構千變萬化，而且複雜：不同的區域在分類上有不同的冕盤 [5][6][7]。天文學家通常會分出的區域[8]，如下所述。
活躍區
日冕洞
日冕洞是因為發出的輻射較低，而在X射線中看起來很暗的極區[9]。這是太陽上磁場向行星際空間開放，呈現磁單極的廣大區域。高速太陽風主要來自這些區域。
在日冕洞的紫外線圖像中，一些類似於拉長氣泡的小結構經常被視為懸浮在太陽風中。它們是日冕羽流（或譯為冕羽、冠狀羽流），更明確的說，它們是從太陽的南北兩極向外投射出來的細長彩帶[10]。
寧靜太陽
參考資料
- ^ 1.0 1.1 Aschwanden, M. J. Physics of the Solar Corona. An Introduction. Praxis Publishing. 2004. ISBN 978-3-540-22321-4.
- ^ Corfield, Richard. Lives of the Planets. Basic Books. 2007. ISBN 978-0-465-01403-3.
- ^ de Ferrer, José Joaquín. Observations of the eclipse of the sun June 16th 1806 made at Kinderhook in the State of New York. Transactions of the American Philosophical Society. 1809, 6: 264.
- ^ Espenak, Fred. Chronology of Discoveries about the Sun. Mr. Eclipse.
- ^ Vaiana, G. S.; Krieger, A. S.; Timothy, A. F. Identification and analysis of structures in the corona from X-ray photography. Solar Physics. 1973, 32 (1): 81–116. Bibcode:1973SoPh...32...81V. doi:10.1007/BF00152731.
- ^ Vaiana, G.S.; Tucker, W.H. R. Giacconi; H. Gunsky , 编. Solar X-Ray Emission in "X-Ray Astronomy": 169. 1974.
- ^ Vaiana, G S; Rosner, R. Recent advances in Coronae Physics. Annu. Rev. Astron. Astrophys. 1978, 16: 393–428. Bibcode:1978ARA&A..16..393V. doi:10.1146/annurev.aa.16.090178.002141.
- ^ Gibson, E. G. The Quiet Sun. National Aeronautics and Space Administration, Washington, D.C. 1973.
- ^ Ito, Hiroaki; Tsuneta, Saku; Shiota, Daikou; Tokumaru, Munetoshi; Fujiki, Ken'Ichi. Is the Polar Region Different from the Quiet Region of the Sun?. The Astrophysical Journal. 2010, 719 (1): 131–142. Bibcode:2010ApJ...719..131I. arXiv:1005.3667
. doi:10.1088/0004-637X/719/1/131.
- ^ Del Zanna, G.; Bromage, B. J. I.; Mason, H. E. Spectroscopic characteristics of polar plumes. Astronomy & Astrophysics. 2003, 398 (2): 743–761. Bibcode:2003A&A...398..743D. doi:10.1051/0004-6361:20021628.
参看
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