Perché le macchie solari sembrano scure?

Le macchie solari, come questa, appaiono scure:

macchia solare

Perché?

the-sun

— Disfare
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Considerando quanto è luminoso il sole, le macchie solari potrebbero apparire relativamente scure ed essere ancora abbastanza luminose.

— trevorKirkby,

Tracciandoli al buio, è solo una rappresentazione, non di luce visibile, ma di temperatura relativa (luce infrarossa).

— Harogaston,

Quali ricerche precedenti sono state fatte qui? È facile rispondere in base a Wikipedia e ad altre risorse prontamente disponibili che sono solo una semplice ricerca su Google. In effetti sembra che tu abbia risposto alla tua stessa domanda usando solo tali risorse. Mi sorprende che una domanda così semplice (e la tua risposta) abbia ricevuto così tanti voti.

— Rob Jeffries

@RobJeffries Potrebbe aver ricevuto così tanti voti positivi perché appare sulla prima pagina di Google per "macchie solari scure". Probabilmente aiuta le persone, il che non è male. Inoltre, questa è una domanda a risposta autonoma , una caratteristica del sistema che gli utenti sono incoraggiati a utilizzare. Se hai ulteriori informazioni, non esitare a scrivere la tua risposta.

— Annulla

Vedo. Tuttavia, è possibile rispondere alla domanda con un minimo sforzo di ricerca. In effetti la seconda citazione di blocco che usi è in realtà dalla pagina di Wikipedia per le macchie solari, non dalla risorsa della NASA che citi.

— Rob Jeffries

Risposte:

Le tipiche macchie solari hanno una regione scura (umbra) circondata da una regione più chiara, la penombra. Mentre le macchie solari hanno una temperatura di circa 3400,2 ° C (3482,2 ° C), la superficie del sole che la circonda ha una temperatura di 5537,8 ° C (10.000 ° F).

Da questa risorsa della NASA :

Le macchie solari sono in realtà regioni della superficie solare in cui il campo magnetico del Sole si concentra su 1000 volte. Gli scienziati non sanno ancora come questo accada. I campi magnetici producono pressione e questa pressione può far sì che il gas all'interno della macchia solare sia in equilibrio con il gas esterno alla macchia solare ... ma a una temperatura più bassa. Le macchie solari sono in realtà diverse migliaia di gradi più freddi rispetto alla superficie del sole di 5.770 K (5496,8 ° C) e contengono gas a temperature comprese tra 3000 e 4000 K (2726,9 - 3726,8 ° C). Sono scuri solo in contrasto con la superficie solare molto più calda. Se dovessi mettere una macchia solare nel cielo notturno, risplenderebbe più della Luna Piena con un colore arancione-cremisi!

Le macchie solari sono aree di intensa attività magentic, come è evidente in questa immagine:

macchia solare

Puoi vedere il tipo materiale di allungarsi in ciocche.

Per quanto riguarda il motivo , è più fresco del resto della superficie:

Sebbene i dettagli della generazione delle macchie solari siano ancora oggetto di ricerca, sembra che le macchie solari siano le controparti visibili dei tubi del flusso magnetico nella zona convettiva del Sole che vengono "avvolti" dalla rotazione differenziale . Se lo stress sui tubi raggiunge un certo limite, si accartocciano come un elastico e forano la superficie del sole. La convezione è inibita nei punti di puntura; il flusso di energia dall'interno del Sole diminuisce; e con esso la temperatura superficiale.

Tutto sommato, le macchie solari sembrano scure perché sono più scure della superficie circostante . Sono più scuri perché sono più freddi e sono più freddi a causa degli intensi campi magnetici in essi contenuti.

— Disfare
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C'è qualche immagine della macchia solare da sola, in modo che possiamo vedere che in realtà è piuttosto luminosa?

— Tomáš Zato - Ripristina Monica

Sarebbe una bella foto. Ne cercherò alcuni, anche se dubito che ne troverò qualcuno.

— Annulla

Ho chiesto perché le mie ricerche non sono riuscite. Sarebbe interessante vedere la struttura dell'area che è nera sulla maggior parte delle immagini.

— Tomáš Zato - Ripristina Monica

Le macchie solari sono più fredde perché i loro campi magnetici inibiscono il rifornimento di calore dai flussi convettivi (a causa dell'interazione tra plasma e campi magnetici). Ciò consente loro di raffreddarsi in modo radiante. Il resto della superficie solare viene costantemente riempito da celle convettive che la riscaldano di nuovo.

Il plasma solare nella fotosfera si irradia approssimativamente come un corpo nero, il che significa che lo spettro di energia (e lunghezza d'onda) della radiazione segue la funzione Plancia. La funzione Plancia aumenta e diminuisce con la temperatura a tutte le energie (e lunghezze d'onda). La luminosità di un corpo nero a una data energia (o lunghezza d'onda) è determinata dal valore della funzione di plancia a quell'energia.

L'immagine che hai mostrato è presa nel "continuum fotosferico", che è una parte dominata dal corpo nero dello spettro delle radiazioni. Quindi, poiché le macchie solari sono fredde (rispetto all'ambiente circostante), ciò significa che la loro funzione di plancia è inferiore a quella circostante, e quindi la loro luminosità è inferiore, facendo apparire loro scuri nell'immagine.

— pohuigin
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