Hvordan bestemmes temperaturen på solen?

1. Spektral analyse (Wien's forskydningslov):

* koncept: Solen udsender lys over en lang række bølgelængder og danner et kontinuerligt spektrum. Varmere genstande udsender mere energi ved kortere bølgelængder (som blå og violet), mens køligere genstande udsender mere energi ved længere bølgelængder (som rød og infrarød).

* Metode: Ved at analysere solens spektrum kan vi finde den maksimale bølgelængde af det udsendte lys. Wiens forskydningsret vedrører denne topbølgelængde til temperaturen på objektet.

* Resultat: Denne metode giver os et skøn over solens effektive temperatur , som er et mål for temperaturen på en hypotetisk sortkrop, der ville udstråle den samme mængde energi som solen. Denne værdi er omkring 5.778 Kelvin (5.505 grader Celsius).

2. Spektroskopisk analyse (linjeudvidelse):

* koncept: Atomerne i solens atmosfære absorberer og udsender lys ved specifikke bølgelængder, hvilket skaber mørke og lyse linjer i solspektret. Disse linjer er ikke uendeligt smalle, men har en endelig bredde. Denne udvidelse er forårsaget af atomernes termiske bevægelse.

* Metode: Ved at måle bredden af ​​disse spektrale linjer kan vi estimere temperaturen i regionen i solens atmosfære, hvor disse linjer dannes.

* Resultat: Denne metode giver os mulighed for at bestemme temperaturen på forskellige lag af solens atmosfære og afslører, at temperaturen stiger med højden og når flere millioner Kelvin i koronaen.

3. Solaroscillationer:

* koncept: Solen pulserer konstant, med bølger af energi, der forplantes gennem sit indre. Disse bølger påvirkes af solens indre temperatur og densitet.

* Metode: Ved at studere frekvenserne af disse svingninger kan helioseismologer udlede solens interne temperaturprofil.

* Resultat: Denne metode tilvejebringer et detaljeret billede af solens indre temperatur, der afslører en kernetemperatur på ca. 15 millioner Kelvin (14,9 millioner grader Celsius).

4. Neutrino -observationer:

* koncept: Solens kerne producerer et stort antal neutrinoer, der interagerer meget svagt med stoffer og flugt direkte fra solen. Den energi, der bæres af disse neutrinoer, er relateret til temperaturen på kernen.

* Metode: Detektorer på jorden fanger disse undvigende partikler og giver information om solens kernetemperatur.

* Resultat: Disse observationer bekræfter de høje temperaturer i solens kerne og understøtter estimaterne fra andre metoder.

Sammenfattende bruger forskere en kombination af disse metoder til at bestemme solens temperatur, hvilket giver en omfattende forståelse af dens interne og atmosfæriske temperaturer.