Πώς καθορίζεται η θερμοκρασία στον ήλιο;
1. Φασματική ανάλυση (νόμος περί μετατόπισης του Wien):
* Έννοια: Ο ήλιος εκπέμπει το φως σε ένα ευρύ φάσμα μήκους κύματος, σχηματίζοντας ένα συνεχές φάσμα. Τα θερμότερα αντικείμενα εκπέμπουν περισσότερη ενέργεια σε μικρότερα μήκη κύματος (όπως μπλε και βιολετί), ενώ τα πιο δροσερά αντικείμενα εκπέμπουν περισσότερη ενέργεια σε μεγαλύτερα μήκη κύματος (όπως κόκκινο και υπέρυθρο).
* Μέθοδος: Αναλύοντας το φάσμα του ήλιου, μπορούμε να βρούμε το μέγιστο μήκος κύματος του εκπεμπόμενου φωτός. Ο νόμος περί μετατόπισης του Wien σχετίζεται με αυτό το μέγιστο μήκος κύματος στη θερμοκρασία του αντικειμένου.
* αποτέλεσμα: Αυτή η μέθοδος μας δίνει μια εκτίμηση της αποτελεσματικής θερμοκρασίας του ήλιου , που είναι ένα μέτρο της θερμοκρασίας ενός υποθετικού μαύρου σώματος που θα ακτινοβολούσε την ίδια ποσότητα ενέργειας με τον Ήλιο. Αυτή η τιμή είναι περίπου 5.778 Kelvin (5.505 βαθμούς Κελσίου).
2. Φασματοσκοπική ανάλυση (διεύρυνση γραμμής):
* Έννοια: Τα άτομα στην ατμόσφαιρα του ήλιου απορροφούν και εκπέμπουν φως σε συγκεκριμένα μήκη κύματος, δημιουργώντας σκοτεινές και φωτεινές γραμμές στο ηλιακό φάσμα. Αυτές οι γραμμές δεν είναι απείρως στενές, αλλά έχουν ένα πεπερασμένο πλάτος. Αυτή η διεύρυνση προκαλείται από τη θερμική κίνηση των ατόμων.
* Μέθοδος: Με τη μέτρηση του πλάτους αυτών των φασματικών γραμμών, μπορούμε να εκτιμήσουμε τη θερμοκρασία της περιοχής στην ατμόσφαιρα του ήλιου όπου σχηματίζονται αυτές οι γραμμές.
* αποτέλεσμα: Αυτή η μέθοδος μας επιτρέπει να προσδιορίσουμε τη θερμοκρασία των διαφορετικών στρωμάτων της ατμόσφαιρας του ήλιου, αποκαλύπτοντας ότι η θερμοκρασία αυξάνεται με υψόμετρο, φθάνοντας σε αρκετά εκατομμύρια Kelvin στο Corona.
3. Ηλιακές ταλαντώσεις:
* Έννοια: Ο ήλιος είναι συνεχώς παλλόμενος, με κύματα ενέργειας που διαδίδονται μέσω του εσωτερικού του. Αυτά τα κύματα επηρεάζονται από την εσωτερική θερμοκρασία και πυκνότητα του ήλιου.
* Μέθοδος: Μελετώντας τις συχνότητες αυτών των ταλαντώσεων, οι ηλιοσυστολόγοι μπορούν να συμπεράνουν το εσωτερικό προφίλ θερμοκρασίας του ήλιου.
* αποτέλεσμα: Αυτή η μέθοδος παρέχει μια λεπτομερή εικόνα της εσωτερικής θερμοκρασίας του ήλιου, αποκαλύπτοντας μια θερμοκρασία πυρήνα περίπου 15 εκατομμυρίων Kelvin (14,9 εκατομμύρια βαθμούς Κελσίου).
4. Παρατηρήσεις νετρίνων:
* Έννοια: Ο πυρήνας του ήλιου παράγει έναν τεράστιο αριθμό νετρίνων, οι οποίοι αλληλεπιδρούν πολύ ασθενώς με την ύλη και διαφεύγουν απευθείας από τον ήλιο. Η ενέργεια που μεταφέρεται από αυτά τα νετρίνα σχετίζεται με τη θερμοκρασία του πυρήνα.
* Μέθοδος: Οι ανιχνευτές στη γη συλλαμβάνουν αυτά τα αόριστα σωματίδια, παρέχοντας πληροφορίες σχετικά με τη θερμοκρασία του πυρήνα του ήλιου.
* αποτέλεσμα: Αυτές οι παρατηρήσεις επιβεβαιώνουν τις υψηλές θερμοκρασίες στον πυρήνα του ήλιου, υποστηρίζοντας τις εκτιμήσεις από άλλες μεθόδους.
Συνοπτικά, οι επιστήμονες χρησιμοποιούν ένα συνδυασμό αυτών των μεθόδων για να καθορίσουν τη θερμοκρασία του ήλιου, παρέχοντας μια ολοκληρωμένη κατανόηση των εσωτερικών και ατμοσφαιρικών θερμοκρασιών του.
