Bước sóng điển hình của ngọn lửa mặt trời

Tôi đọc được rằng các tia sáng mặt trời thường được nhìn dưới ánh sáng H-alpha, như một sự phát sáng tạm thời của một phần nhỏ của tầng quyển.

Tất cả những gì có thể được giải thích từ điều này? Có phải bởi vì, năng lượng của bức xạ chứa trong ngọn lửa nằm xung quanh bước sóng này? Và tại sao tầng quyển?

Bão mặt trời được quan sát ở các bước sóng ngay trên phổ điện từ, không chỉ H alpha.

Mô hình cơ bản cho ngọn lửa mặt trời bắt đầu bằng từ trường trong corona. Bạn có thể nghĩ về cấu trúc liên kết của từ trường bao gồm các vòng lặp nhô ra khỏi bầu trời và kéo dài vào trong corona. Tuy nhiên, ảnh mặt trời của Mặt trời hỗn loạn và liên tục chuyển động do sự đối lưu và xoay vi sai. Trong khi một vòng lặp có thể được hình thành ở trạng thái năng lượng tối thiểu, nó có thể bị xoắn và căng thẳng bởi những chuyển động này.

Tại một số điểm, sự không ổn định đạt được và từ trường có thể trải qua một sự kiện "kết nối lại", để quay trở lại cấu hình năng lượng thấp hơn. Trong sự kiện này, các hạt tích điện được gia tốc và đi xuống các đường sức từ về phía không gian quang ảnh.

Trước khi họ đến đó, họ gặp phải tầng quyển, nơi mà phần lớn động năng hạt được lắng đọng. tức là mật độ tăng khi bạn đi xuống phía trước quang quyển và một khi đạt được mật độ cột nhất định, các electron được gia tốc sẽ dừng lại và lắng đọng động năng của chúng. Điều này dẫn đến việc làm nóng và phát thải H alpha dư thừa từ vật liệu ở khoảng 10 nghìn kelvin trong các điểm bùng phát. Bất kỳ nóng hơn thế này và tất cả các hydro đều bị ion hóa. H alpha phát xạ vì vật liệu duy nhất ở trên nó mỏng về mặt quang học so với bức xạ H alpha. Cũng có vật liệu ion hóa nóng hơn được sản xuất và phần lớn chất này bị bay hơi sao cho nó lấp đầy các vòng từ tính bằng plasma phát tia X ở nhiệt độ hơn một triệu kelvin.

Trong quá trình chuyển đổi từ mức năng lượng điện tử cao hơn xuống mức thấp hơn, giả sử , một nguyên tử hydro phát ra một photon có bước sóng thỏa mãn trong đó là hằng số Rydberg. Với , tức là mức năng lượng đích là trạng thái cơ bản, thay đổi tạo thành chuỗi Lyman : ( ), ( ), ( ), v.v.$m\mapsto n$$\lambda$

$$\frac{1}{\lambda} = R_\infty\left[\frac{1}{n^2}-\frac{1}{m^2}\right]\text{,}$$ $R_\infty = 1.09737315685\,\mathrm{m}^{-1}$$n=1$$m$$\text{Ly}_\alpha$$2\mapsto 1$$\text{Ly}_\beta$$3\mapsto 1$$\text{Ly}_\gamma$$4\mapsto 1$$n=2$ mức năng lượng đích tạo thành chuỗi Balmer : ( ), ( ), v.v., thực sự là loạt đầu tiên thay vào đó được phát hiện và thường được dán nhãn đơn giản bằng hydro.$\text{Ba}_\alpha$$3\mapsto 2$$\text{Ba}_\beta$$5\mapsto 2$

Tất cả những gì có thể được giải thích từ điều này? Có phải bởi vì, năng lượng của bức xạ chứa trong ngọn lửa nằm xung quanh bước sóng này? Và tại sao tầng quyển?

Ngọn lửa mặt trời là một sự kiện rất nóng, dữ dội, tỏa năng lượng qua phổ điện từ. Tầm quan trọng của dòng H-α là do sự tiện lợi của việc quan sát.

Các vạch quang phổ của hydro nằm ngoài dải khả kiến ngoại trừ bốn vạch đầu tiên của dãy Balmer, từ vạch H-α màu đỏ đến vạch H-violet màu tím. Khi một ion hydro và một electron tái hợp thành một nguyên tử, kết quả nói chung là một nguyên tử hydro ở trạng thái kích thích. Cuối cùng, nó phân rã về trạng thái cơ bản, nhưng nó không phải chuyển trực tiếp ở đó, và thường làm như vậy trong một chuỗi chuyển tiếp ngẫu nhiên. Tuy nhiên, một phần rất lớn của các chuyển đổi đó, bao gồm bước nhảy tạo ra dòng H-α.$3\mapsto 2$

Do đó, sự hiện diện của dòng H-α là một cách dễ dàng để xác định hydro bị ion hóa, và đặc biệt, sự tăng sáng đột ngột của dòng H-α trong phổ vạch phát xạ là một chỉ báo cho thấy một thứ năng lượng đang xảy ra để ion hóa hydro (moreso hơn bình thường, đó là). Và đó là nơi mà tầng quyển, "bầu khí quyển" mật độ thấp bao quanh Mặt trời, đi vào: nó có phổ vạch phát xạ, tức là phổ của nó sáng trong các dải hẹp tương ứng với thành phần nguyên tử hoặc phân tử của nó. Điều này không giống như quang cảnh, có phổ hấp thụ thay thế.