Al Solens energi bliver skabt i Solens centrum, når to brintatomer smelter sammen til ét heliumatom.
Da al Solens energi bliver skabt i centrum af Solen, er temperaturen også meget høj her; op mod 15 millioner grader.
Bevæger man sig fra centrum af Solen og ud mod overfladen, så falder temperaturen, således at den på overfladen er omkring 6000 grader.
Det giver god mening, at det bliver gradvis koldere, jo længere man bevæger sig væk fra energikilden.
Men på den anden side af Solens overflade, i Solens atmosfære, begynder der at ske mærkelige ting. Ting, som nye observationer fra henholdsvis en japansk og en ny amerikansk satellit nu har kastet lidt lys over.
Solens atmosfære kun synlig under solformørkelse
Solens atmosfære består af en kromosfære og en korona. Kromosfæren er et relativt tyndt lag rundt om Solen, sølle 2000 km tykt. Den mest karakteristiske ting ved Solens kromosfære er, at temperaturen ændrer sig fra omkring 4000 grader i bunden af kromosfæren til over 20.000 grader i toppen.
På den anden side af kromosfæren finder vi Solens korona. Her kan temperaturen nå op på flere millioner grader. Til daglig er det meget svært at se både Solens kromosfære og korona, men under en solformørkelse, hvor selve Solen formørkes, træder de meget tydeligt frem.
Man fryser i Solens atmosfære
Begrebet temperatur kommer dog på prøve, når vi snakker om Solens korona. Selv om temperaturen i koronaen er flere millioner grader, så ville en astronaut i en rumdragt, der beskyttede hende for den direkte stråling fra Solen, faktisk meget hurtigt fryse ihjel i Solens korona.
Grunden til dette er, at der er meget få partikler i koronaen, og trykket er derfor meget lavt. Faktisk er koronaen et meget bedre vakuum end dét, vi kan skabe på laboratorier her på Jorden, og det gør, at der i koronaen ikke er nogle partikler, der kan transportere varmen.
Selvom temperaturen er flere millioner grader, så ville astronauten altså ikke mærke det, da der ikke er ret mange partikler i koronaen, der kunne transportere partiklerne hen til hende.
Hvor kommer varmen fra
Selvom om man altså ville fryse i Solens flere millioner grader varme korona, så forstår vi dog ikke, hvorfor koronaen er så varm. Vi forstår ikke, hvor al energien til at opvarme koronaen kommer fra.
Hvis man regner på, hvor meget varme der kan transporteres fra selve Solen til koronaen via de almindelige måder vi kender, der kan transportere varme i Solen; stråling og konvektion, så finder man, at koronaen slet ikke skulle være så varm, som den er.
Problemet med, hvor koronaen får sin energi fra, har været kendt i over 50 år, men i disse år er der kommet rigtigt mange bud – nogle mere fantasifulde end andre. De to muligheder, som forskere dog er blevet ved med at kredse omkring, er, at energien fra Solen skulle transporteres til koronaen enten som magnetisk energi eller via akustiske bølger.
Både magnetfelter og akustiske bølger kan opbevare energi, og hvis man derfor er i stand til at flytte et magnetfelt eller en akustisk bølge fra selve Solen til koronaen, så kan man transportere energi til koronaen og dermed opvarme den.
Der har dog langt fra hersket enighed om, hvor meget energi man kunne transportere fra selve Solen til koronaen ved hjælp af magnetfelter og akustiske bølger, og specielt om det ville være nok til at opvarme koronaen til flere millioner grader.
Koronaen opvarmes med flamme-spidser
I fredags publicerede en række meget anerkendte forskere en artikel i Science, hvor de foreslog, at koronaen opvarmes, ikke ved hjælp af magnetfelter eller akustiske bølger, men ved hjælp af såkaldte flamme-spidser (på engelsk: spicula).
Flamme-spidser er flammelignende gasstrukturer på Solens overflade, der kan ses med et almindeligt solteleskop rundt langs kanten af Solen. Måden hvorpå flamme-spidserne transporterer energi fra selve Solen til koronaen på, er også meget simpel:
Flamme-spidserne kaster varm gas ud i koronaen. Noget af denne gas bliver til sol-vind, mens andet afkøles og falder tilbage på Solen. På den måde opvarmes koronaen.
Type-II flammespidser
Flamme-spidser har været kendt i flere hundrede år, men undersøgelser har dog vist, at disse almindelige flamme-spidser ikke nåede langt nok ud i Solens atmosfære til at kunne skabe nogen nævneværdig opvarmning af koronaen.
For et par år siden opdagede man dog en ny slags hurtigere flamme-spidser (som man kaldte Type-II flamme-spidser). De lever kun i kort tid og er derfor svære at observere med almindelige solteleskoper. Til gengæld tyder den nye analyse på, at de trænger længere ud i Solens atmosfære, og derfor faktisk godt kan opvarme koronaen.
Forskerne har studeret observationer af 2434 type-II flamme-spidser fra den nye amerikanske SDO (Solar Dynamics Observatory)-satellit og den lidt ældre japanske Hinode-satellit og fundet frem til, at de indeholder nok energi til at kunne opvarme koronaen til flere millioner grader.
Hvordan opstår flamme-spidser?
Dermed synes alt at være opklaret – og dog. Der vil stadig gå noget tid inden alle, eller bare de fleste, er overbevist om, at flamme-spidser virkelig kan opvarme koronaen til flere millioner grader.
Når og hvis dette blive gjort, vil et andet spørgsmål åbne sig: Hvordan skabes disse flamme-spidser? Mit bud (og i øvrigt også forfatternes bud) vil være, at vi igen skal have fat i magnetfelter og akustiske bølger.
Med andre ord er historien om flamme-spidserne måske mere et ekstra led, der skal ind i forklaringen af opvarmningen af koronaen, end en egentlig forklaring i sig selv.
Denne artikel er oprindeligt publiceret som et blogindlæg.
