Ursprunglig fråga:
Varför är det kallare på utsidan av solen (vid kromosfären)?
/ellinor u, björnekullaskolan, åstorp

Svar:
Låt oss först se hur solen är uppbyggd.

I solens centrum är temperaturen c:a 15 miljoner K. Det är här solen producerar sin energi genom kärnreaktioner, se fråga 12547 . Energin transporteras sedan med strålning (inre delarna) och konvektion. (yttre delarna). Transporten med strålning är emellertid en mycket långsam process eftersom fotonerna hela tiden kolliderar med joner och försvinner i en slumpmässig riktning - nästan lika sannolikt inåt som utåt.

Man väntar sig att temperaturen i solen skall minska när man går längre ut från energikällan i centrum. Detta är helt analogt med att en järnstång med ena ändan i en eld är varmare nära elden. Det är värmeledningsförmågan som bestämmer hur varm den andra ändan är. Hög värmeledningsförmåga medför att även den icke uppvärmda ändan blir varm.

Fotosfären är solytan vi ser när vi observerar solen i synligt ljus. Innanför fotosfären är solen inte transparent (ogenomskinlig, hög opacitet) för ljus.

Kromosfären - är så tunn att den är transparent. En utsänd foton har alltså en hygglig chans att ta sig ut. Detta gör att kylningen blir mer effektiv, så temperaturen blir lägre än vid fotosfären. Kromosfären är det kallaste lagret hos solen. Lägsta temperaturen, c:a 4100 K, är c:a 500 km ovanför fotosfären. Kromosfären är det tunna rödaktiga lagret utanför månskivan i bilden nedan av en solförmörkelse.

Koronan är mycket tunn, endast synlig vid totala solförmörkelser. Temperaturen är ett par miljoner K.

Koronans höga temperatur är fortfarande något av ett mysterium. Den kan inte värmas upp direkt genom strålning eftersom det skulle strida mot temodynamikens andra huvudsats att värme kan inte spontant transporteras från en kallare till en varmare kropp, se fråga 15733 ). Det måste vara något annat som värmer koronan, t.ex. ljudvågor eller magnetfält, se Corona#Coronal_heating_problem . Denna "accelerator" skulle alltså, analogt med en värmepump, värma upp koronan och orsaka solvinden som vi på jorden kan observera som norrsken, se fråga 19745 .

Mellan kromosfären och koronan finns ett tunt övergångsskikt där temperaturen ökar med höjden.

Se vidare länk 1, 2 och Sun#Structure .

Nyckelord: solen [1]; solens energiproduktion [9]; solförmörkelse [3]; termodynamik [16];

1 http://www.astronomy.ohio-state.edu/~ryden/ast162_1/notes3.html
2 https://www.nasa.gov/mission_pages/iris/multimedia/layerzoo.html