Hướng dẫn thiên văn học phần 9 doc

Một phần khác của bức xạ từ vành nhật hoa là sự phát xạ, ở những bước sóng xác định,

từ các nguyên tử bị ion hóa cao độ, như các ion sắt mất 8 đến 12 electron. Bằng cách nào

các nguyên tử có thể bị ion hóa cao độ như vậy? Khi một ion được tích điện nhiều như vậy,

cần rất nhiều năng lượng để dịch chuyển tiếp một electron. Những electron còn lại trong

các ion phải bị đánh bật ra bởi những vụ va chạm rất mạnh với các electron hoặc ion khác.

Năng lượng va chạm cao đòi hỏi chuyển động nhiệt với tốc độ lớn, do đó nhiệt độ cao. Vật

lí nguyên tử cho chúng ta biết rằng nhiệt độ của vành nhật hoa phải vào khoảng 2 x 106K!

Gần như tất cả hiđrô đều bị ion hóa ở nhiệt độ này.

Vì những vụ va chạm giữa các nguyên tử và electron mạnh như vậy nên các photon

được phát ra mang năng lượng rất lớn. Ở nhiệt độ của vành nhật hoa, hầu hết các photon là

tia X. Bởi vậy hình ảnh của vành nhật hoa có thể thu được bằng cách sử dụng một camera

tia X. Vì tia X không xuyên qua khí quyển Trái Đất nên camera tia X phải được đặt trong

vũ trụ. Hình 9 thu được nhờ trạm vũ trụ đầu tiên của Mỹ, Skylab. Màu trắng trong bức ảnh

nói lên rằng có nhiều tia X.

Những bức ảnh tia X đầu tiên của vành nhật hoa, giống như bức ảnh 9, đã làm ngạc

nhiên tất cả các chuyên gia. Họ đã hy vọng có một bức ảnh trơn tru. Nhưng thay vào đó họ

thấy rằng tia X có hình ảnh vòng, đặc biệt là ở những nơi vành nhật hoa nằm trên các vết

đen. Rõ ràng là khí nóng ở vành nhật hoa không được phân bố một cách đồng đều mà được

sắp xếp trong các vòng. Chúng ta phải đặt ra câu hỏi mà chúng ta đã đặt ra đối với các tai

lửa: Tại sao các khí này không rơi xuống bề mặt Mặt trời? Câu trả lời cũng tương tự như

trong trường hợp tai lửa: Các vòng nói lên rằng có các dòng điện và từ trường, và lực I x B

nâng khí thắng lực hấp dẫn. Ngay cả lực I x B ở xa Mặt trời cũng liên quan tới các vết đen

và những vùng lân cận của chúng. Ví dụ, cấu trúc dài nhất trong bức ảnh nhật thực ở hình 8

có thể nối với một nhóm vết đen trên đĩa Mặt trời (nhưng chúng không được nhìn thấy

trong bức ảnh nhật thực vì đĩa Mặt trời bị Mặt trăng che khuất). Bởi vậy sự ảnh hưởng của

một phần nhỏ của những dòng điện rời khỏi vết đen Mặt trời đạt tới tối thiểu là 1 triệu km

trong vũ trụ.

Các chuyên gia đồng ý rằng vành nhật hoa nóng vì dòng điện trong vành nhật hoa

được biến đổi thành nhiệt. Nhưng các chuyên gia không đồng ý với nhau về cách thức diễn

ra quá trình này. Cần phải thực hiện nhiều quan sát chi tiết hơn nữa. Hình 10 giới thiệu một

bức ảnh tia X mới được chụp, ở bước sóng thích hợp đối với các ion sắt đã mất 8 electron.

Nó cho thấy rất nhiều vòng mỏng trong khí của vành nhật hoa, nhiều vòng thoát ra từ một

khu vực ở phía trên bên trái nơi có nhiều vết đen Mặt trời lớn (không được nhìn thấy ở

bước sóng này). Mặt trời đang ngăn cản bước tiến của các nhà khoa học: mỗi khi một

camera được chế tạo để ghi nhận chi tiết bé hơn thì người ta lại thấy rằng vẫn có nhiều chi

tiết bé hơn nữa mà camera không thể ghi được.

GIÓ MẶT TRỜI VÀ TỪ QUYỂN CỦA TRÁI ĐẤT.

Vành nhật hoa ở hình 9 không hiện ra ở phần Mặt trời nằm phía dưới, bên phải. Tại

sao lại không có vành nhật hoa ở đó? Không có các vết đen Mặt trời ở bề mặt gần đó? Rõ

ràng là các khí nóng trong vành nhật hoa ở đó không được nâng bởi các lực I x B và các

khí nóng ở đó có đủ áp suất khí để thắng lực hấp dẫn. Các khí dần dần được gia tốc ra

ngoài. Khi các khí đạt tới 3 lần bán kính Mặt trời, chúng có tốc độ giữa 400km/s và

700km/s. Các khí đang chuyển động này là gió Mặt trời. Vì gió Mặt trời thoát ra từ Mặt

trời nên chỉ một phần ít của khí còn lại phía sau để được quan sát như một vành nhật

hoa. Trong bức ảnh nhật thực ở hình 9, phần trống rỗng của vành nhật hoa ở phía dưới, bên

phải là trống rỗng bởi vì các khí ở đó đã thoát dưới dạng gió Mặt trời.

Gió Mặt trời thổi qua Trái đất. Tại sao gió Mặt trời không va vào Trái đất? Trái đất

cũng là một nam châm. Từ trường của nó tạo ra một vành bảo vệ xung quanh Trái đất,

được gọi là từ quyển. (Nó không có dạng cầu, mà bị kéo dài về phía đêm của Trái đất). Ở