As luzes do Sol

Arco-íris dos comprimentos de onda

O Sol emite uma pluralidade de ondas eletromagnéticas, de ultravioleta distante (FUV) como raios gama (maior frequência) às ondas de rádio (frequências mais baixas), por meio os raios-X, raios ultravioletas, luz visível, raios infravermelhos, micro-ondas. Essas ondas eletromagnéticas, cujo vetor é o fóton, movem-se a velocidade ≈300 000 km/s.
Com os nossos olhos, vemos apenas os comprimentos de onda no domínio do visível entre 400 e 800 nm, mas quando se trata de comprimentos de onda mais curtos ou mais longos, precisamos usar equipamentos especializados. Instrumentos especializados são normalmente telescópios terrestres ou os telescópios espaciais equipados para observar a luz em diferentes comprimentos de onda.
O Sol nos envia todas as cores de luz pois é preenchido com todos os átomos presentes na Terra, cada um, dependendo da temperatura, produz a luz de um comprimento de onda determinado. Além dos muitos átomos diferentes (hélio, hidrogênio, carbono, oxigênio, ferro...), o Sol também contém diferentes tipos de íons de cada átomo, de diferentes cargas elétricas. Cada íon também podem emitir luz em comprimentos de onda específicos, quando se atinge uma temperatura determinada.
Cada comprimento de onda observado, revela assim informações sobre os diferentes elementos (átomos ou íons) da superfície e da atmosfera do Sol. Ao examinar imagens do Sol em um intervalo selecionado de comprimentos de onda, os cientistas podem acompanhar a evolução das partículas e das temperaturas que estão na atmosfera do Sol.
Esta imagem do Sol foi construído com base em dados do telescópio SDO (Solar Dynamics Observatory), da NASA. Ela mostra uma composição dos vários aspectos da superfície ou da atmosfera do Sol, em 10 comprimentos de onda diferentes, seleccionados pelo os cientistas e invisível a olho nu. Estas luzes são convertidas em cores visíveis que os humanos podem ver. O objeto observado aqui o Sol, aparece assim em uma superbo "patchwork" de cores. Desde os anos 1900, os cientistas listam os comprimentos de onda absorvidos ou emitidos por os átomos e íons e associações entre elementos, comprimentos de onda, temperaturas e cor estão bem documentados.

Os telescópios fazem uso desta valiosa informação de comprimento de onda emnarcando instrumentos de navegação, como espectrômetros que observam vários comprimentos de onda simultaneamente e midem a quantidade de elementos presentes para cada comprimento de onda.
Os cientistas de SDO selecionaram 10 comprimentos de onda específicos para observar a atmosfera e o movimento dos átomos nas camadas solares.
10 comprimentos de onda (em angstroms) selecionados:
Um angstrom (símbolo A) = 0,1 nm, ou 10^-10 metros ou um décimo de bilionésimo de um metro.
1) 1700 Å em C7 e D4 (marrom e rosa), luz à 4500 Kelvin, emitida pela superfície do Sol, a fotosfera ea cromosfera.
2) 4500 Å em A4, D7 e E4 (amarelo) luz à 6000 Kelvin, emitida pela fotosfera.
3) 1600 Å em E3 e C6 (amarelo-verde), a luz emitida pelo carbono 4 à 10 000 Kelvin, numa área entre a fotosfera superior e a região de transição, uma região situada entre a cromosfera e corona.
4) 304 Å, em D3 B6, E7 e F4 (vermelho), a luz emitida por hélio 2 à 50 000 Kelvin, na região de transição e cromosfera.
5) 171 Å em D2, C4, A5 e F6 (amarelo marrom), a luz emitida pelo ferro 9 à 600 000 Kelvin, em atmosfera ou corona quando é tranquila.
6) 193 Å em B2, B7, F5 (marrom brilhante), a luz emitida pelo ferro 12 à 1 000 000 Kelvin e ferro 24 à 20 000 000 Kelvin, em áreas um pouco mais quentes da corona e a materia muito mais quente das erupções solares.
7) 211 Å em A6, B3 e F2 (roxo), a luz emitida pelo ferro 14 à 2 000 000 Kelvin, em regiões mais quentes e magneticamente ativas da corona.
8) 335 Å em C1, B5, C8, F3, F7 (azul), a luz emitida pelo ferro 16 à 2 500 000 Kelvin, nas regiões mais quentes da corona magneticamente activa.
9) 94 Å em C3 e D5 (verde escuro), a luz emitida pelo ferro 18 à 6 000 000 Kelvin, em regiões muito quentes da corona durante uma tempestade solar.
10) 131 Å em E6 (azul esverdeado), a luz emitida pelo ferro 20 eo ferro 23 de mais de 10 milhões Kelvin pelos elementos mais quentes das ejeções solares.

Imagem: Esta composição mostra os diferentes aspectos da superfície ou a atmosfera do Sol em 10 comprimentos de onda diferentes, invisível a olho nu. Estas luzes especiais e coloridas do Sol é convertida pelo SDO telescópio (Solar Dynamics Observatory), de modo que os humanos podem ver. O objeto observado aqui é o Sol, aparece em um belo "arco-íris" de cores que representam a luz do sol. Quanto mais elevada a temperatura, mais a cor dominante move-se das micro-ondas para ondas gama. A luz amarela tem um comprimento de onda de ≈580 nm, que é vem tipicamente de átomos aquecidos cerca de 5700 ° C, que é o caso de a superfície do Sol. Luzes extremas do ultravioleta longínquo, como ondas gama têm um comprimento de onda de ≈9 nm, geralmente é colorida verde em imagens do SDO, que normalmente vem dos átomos aquecidos a cerca de 6,3 milhões de ° C, que é o caso de erupções solares, que podem alcançar temperaturas tão elevadas. crédito: NASA / SDO / Goddard Space Flight Center

Os comprimentos de onda do Sol

Os telescópios podem coletar a luz em faixas de frequências inacessíveis para nós.
Este filme encantador do Sol, com base em dados do Solar Dynamics Observatory NASA, mostra a gama de comprimentos de onda visíveis pelos instrumentos do telescópio.
SDO converte comprimentos de onda em uma imagem interpretável pelo olho humano. Cada comprimento de onda da luz (cada cor) é a materia solar a temperaturas específicas.
E examinando o Sol em uma variedade de comprimentos de onda, as imagens geradas por meio SDO, mas também por espectrógrafos de imagem NASA Observatório Terrestre Solar e NASA Observatório Solar e Heliosférico o Agência Espacial Europeia, os cientistas podem controlar e analisar o movimento das partículas ea temperatura da atmosfera do Sol.

Vídeo: as características do Sol parecem ser radicalmente diferente, quando vistos em diferentes comprimentos de onda.

As diferentes camadas do Sol

O núcleo do Sol é a zona onde as reacções nucleares (fusão de átomos de hidrogénio). No centro do Sol a temperatura atinge cerca de 15 milhões de graus e pressão 22 100 bilhões Pascais (Pa). Em comparação a pressão da atmosfera da Terra varia em torno de 100 000 Pa.
A zona de radiação é uma região ionizada de gases densos, bombardeada por raios gama provenientes da fusão de protões no núcleo. Estes raios ricocheteam em os gás, são absorvidos e re-emitidos sob a forma de raios-X e radiação UV.
A zona de convecção transporta a energia do coração para a superfície por convecção. Os gases trazem a energia para a superfície do Sol e retorna para o fundo, após terem perdido a sua energia.

A fotosfera de apenas 160 km de espessura é responsável pela emissão de energia que banha os planetas, é salpicada de granulados.
A cromosfera é uma camada semi-transparente visível durante eclipses. Este é o lugar onde as protuberâncias são formadas. As espículas são estes longos jatos de matéria projetada.
A corona é a atmosfera exterior do Sol. Ela ondas e muda de forma durante a emissão de jatos de gás. É a parte exterior do Sol visível.