Vi har ett mysterium på våra händer. Solen har en tunn men utökad atmosfär som kallas korona. Och den korona har en temperatur på några få miljon Kelvin.
Hur har korona en sådan högre temperatur än ytan?
Som jag sa, ett mysterium.
En Corona, het, snälla
Så konstigt som det är, du känner inte koronans hetta om du skulle simma genom den. Det är inte bara tunt, men otroligt tunt, registrerar bara en biljon av tätheten på solens yta. Det är så tunt att trots sin höga temperatur, vilket betyder att de små partiklarna som utgör koronaen glider runt med otroliga hastigheter, finns det bara så få partiklar i första hand att de knappt någonsin skulle träffa dig - och du skulle inte ens registrera dig den brinnande höga värmen.
(Bara för att vara tydlig, din närhet till solens yta skulle säkert smälta dig ändå, men det skulle inte vara koronaens fel.)
Koronan i sig är oerhört stor och sträcker sig miljoner kilometer och fördubblar solens radie bortom sin synliga hud. Men igen, eftersom det är så tunt är det svårt att se. Endast under totala solförmörkelserna, när månens kropp perfekt gömmer solskivan, framträder koronan i all sin glans, glödande med ljus från solytan som speglar de små partiklarna som utgör atmosfären.
Detaljerad undersökning av koronaen avslöjar mycket märkliga strukturer. Tunna vittiga filament, långa spetsiga öglor och rullar som liknar fingeravtryck dansar i hela solens atmosfär. Så det är uppenbarligen en väldigt aktiv och komplicerad plats, som kan ge en ledtråd till dess jävla höga temperatur.
Ultimate Power
Det finns bara en kraftkälla i solen, och det är kärnkraften. I den djupa, täta, heta kärnan (ironiskt nog det enda stället som bäst på koronaens temperaturer), överväldigar de otroliga trycket den naturliga avvisningen av väte och smälter dem samman för att skapa helium. Konverteringen lämnar lite massa bakom och släpper därmed lite energi.
Varje enskild reaktion avger bara en liten bit energi, men upprepa den processen otaliga gånger och du har en fantastisk, långlivad, kraftfull energikälla som ger allt ljus för hela solsystemet i miljarder år.
Och eftersom det är den enda strömkällan runt, värmer man på något sätt upp koronaen.
Det är inte svårt att föreställa sig varför solens yta, kallad fotosfären, är så mycket svalare än den innersta kärnan. När allt kommer omkring utsätts den ytan för det hårda, kalla, kylande vakuumet i yttre rymden och separeras från den värmande kärnan med hundratusentals kilometer tjock, soppig plasma.
Men den ytan är aktiv, kanske ännu mer än den turbulenta koronaen ovanför. Granulat, solfläckar, blossar, massutkast och mer bubblar och bryter ut från solens kaotiska yttre. Kanske döljer den rymliga inferno av ytan den gåtfulla källan till koronans höga temperatur.
Doing the Twist
Så vi har en relativt sval men otroligt aktiv solyta som sitter under den intensivt heta korona, och vi behöver något för att koppla samman den aktiviteten och omvandla den till värme. Lyckligtvis är solen en jätteplastboll, vilket innebär att det är en blandning av laddade partiklar som rör sig snabbt. Och laddade partiklar som rör sig snabbt är riktigt, riktigt bra på magnetfält.
Och magnetfält i sin tur är riktigt, riktigt bra på att förvandla aktivitet till värme.
Starka magnetfält har länge misstänkts spela en viktig roll i uppvärmningen av korona, något som Parker Solar Probe skickades för att undersöka mer detaljerat. Och i en nyligen publicerad artikel har forskare som använder data från Solar Dynamics Observatory avslöjat ytterligare två mekanismer för att värma koronaen med magnetfält.
Ibland kan de magnetiska fälten lindas runt sig själva och bilda en tunnel (som går efter det coola sci-fi-namnet flödesrör). Dessa tunnlar fungerar som ledningar för ännu mer magnetisk energi i form av chocker och vågor för att resa från plats till plats ... som från ytan till korona.
Ibland kan dessa fält till och med vrida sig så hårt att de bokstavligen bryts som ett översträckt gummiband och släpper all den uppspännade energin i en enda blixt som kallas en magnetisk återanslutningshändelse.
Om dessa flödesrör och återanslutningshändelser händer ofta nog och levererar tillräckligt med energi, kan de förse korona med mer än tillräckligt med värme för att upprätthålla det. Detta är fortfarande en öppen fråga, men med fler observationer och hårt arbete kan vi snart ha en tydlig, detaljerad bild av det märkliga solpusslet.
Läs mer: "På den snabba tvingade återanslutningen i solens korona för dess lokala uppvärmning"
