¿Puede la reconexión magnética ser la respuesta a por qué la temperatura de la corona es mucho más alta que la superficie del sol? La reconexión magnética es un proceso físico que ocurre en plasmas altamente conductores en el que la topología magnética se reorganiza y la energía magnética se convierte en energía cinética, energía térmica y aceleración de partículas. ¿Podría ser esto exactamente lo que está sucediendo en la corona, debido a que una parte de la energía magnética se convierte en energía térmica, lo que podría ser la razón por la cual la corona es mucho más caliente que la superficie del sol?
Respuestas
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Alwin
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Thomas
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El problema es en realidad más probable que sea al revés: la temperatura de la corona es prácticamente la temperatura natural del Sol, reflejando su energía potencial gravitatoria (correspondiente a aproximadamente $10^7 K$). Entonces, la pregunta debería ser más bien: ¿por qué la temperatura en la fotosfera es tan baja? No se necesitan teorías complicadas para responder a esto, ya que el enfriamiento de un gas siempre se debe a colisiones inelásticas, en este caso las colisiones inelásticas de iones y electrones de alta energía con átomos neutrales, que convierten la alta energía cinética del plasma en radiación. Por debajo de la fotosfera, la densidad es demasiado alta para que existan átomos (el interior del sol es simplemente un plasma de núcleos desnudos y electrones). La fotosfera es la región donde la densidad (que disminuye hacia afuera) se ha vuelto lo suficientemente baja para que existan átomos, que a su vez enfrían el plasma debido a colisiones inelásticas. Esto define la 'superficie' del Sol con su baja temperatura (que en realidad corresponde casi exactamente a un factor de enfriamiento (masa del electrón/masa del protón). El plasma coronal caliente es probablemente debido a las pocas partículas de plasma que llegan a través de la fotosfera sin ser ralentizadas por colisiones inelásticas.
Por lo tanto, dado que este es un problema muy alejado del equilibrio termodinámico local (dado el gran rango de energía de aproximadamente un factor 1000 involucrado), el intento de abordarlo con métodos de termodinámica (como usualmente se hace), está destinado a dar respuestas incorrectas y/o resultar en simplemente más preguntas. Por otro lado, con un modelo computacional no-LTE lo suficientemente complejo, debería ser solo cuestión de implementar adecuadamente los procesos físicos relevantes, como se ha indicado anteriormente, con el detalle fino requerido para reproducir las características principales de la corona solar, sin necesidad de ningún proceso físico exótico.
Para más detalles, vea mi página web sobre calentamiento coronal
Jakub Hrášek
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Creo que la alta gravedad del Sol acorta imperceptiblemente las longitudes de onda, cargándolas de energía. Esto explica por qué la superficie del Sol es más fría que su corona. Cuando esas ondas alcanzan una cierta distancia del Sol, se alargan hasta su tamaño normal, liberando su energía. Esta expansión causa caos y fomenta la dinámica que ocurre en la corona.
