Тема: Строение атмосферы Солнца Вспышка на солнечном пятне 875, г

Солнечная атмосфера Солнечная атмосфера состоит из 3 х слоев: фотосфера, хромосфера, солнечная корона.

Фотосфера - грануляция Фотосфера - светящаяся поверхность Солнца, нижний слой атмосферы. Излучает почти всю энергию, поэтому мы и видим резко очерченный шар, хотя Солнце не имеет резко очерченных границ. толщина = км., Т 5800К, ρ ср кг/м атом/см 3. Н-водород. 1) зернистая структура- гранулы размером до 1000 км (ср. 700 км), промежутки между гранулами до 300 км, время существования до 8 мин, одновременно наблюдается порядка миллиона гранул - отражение движения вещества: подъем и опускание в под фотосферной области за счет конвекции, начиная с глубины 0,3R (подобие кипящей рисовой каши). Пятно на фоне грануляции. Грануляция.

Фотосфера - пятна 2) Пятна- очевидный признак солнечной активности, диаметром от тысяч км до км. Они появляются на широте 40 0 (редко 50 0 ) группами (редко одно), но обязательно есть и на противоположной стороне Солнца и опускаются до широты 5 0 где исчезают (существуя от нескольких дней до нескольких месяцев). Пятно видно так как в данной области плазма более холодная (до 4500К) по сравнению с остальной частью фотосферы. Причина - торможение магнитным полем конвекции, (нисходящее течение, идущее со скоростью 2 м/с на глубину до 2000 км - на поверхность поступает <энергии), глубина воронки до км. Главное пятно в группе имеет одну полярность, а хвостовое - противоположную. Если в данном цикле главное имело северный магнитный полюс, то в следующем цикле главное будет иметь южный полюс. Самая большая из когда-либо зарегистрированных групп солнечных пятен достигла своего максимума 8 апреля 1947 г. Она захватила область площадью в миллионов квадратных километров. Расщепление линий в спектре указывает на существование магнитного поля. В пятнах напряженность магнитного поля Эрстед, в то время как в спокойных областях Солнца 5 Эрстед. Что пятно холодное и в них существует магнитное поле, установлено в 1908 г Дж. Э. Хейл ( , США). Темные сердцевины ярких волокон, которые тянутся внутрь пятна. Снимок телескопа на острове Ла Пальма.

Фотосфера - факелы 3) Фотосферные факелы более светлые образования (более горячие, на 300 К выше), связанные с выносом более горячего вещества за счет усиления конвекции в подфотосферных слоях. Факел - долгоживущее образование, он часто не исчезает в течение целого года, а группа пятен на его фоне "живёт" около месяца. Ширина цепочек равна диаметру образующих её ярких элементов (групп гранул) и составляет ок км, длина достигает км. Размер факельных гранул лишь ненамного превышает размер обычных гранул. Суммарная площадь цепочек - волокон факела - в 4 раза больше площади пятна. Менее яркие факелы встречаются и независимо от пятен. Волокна факелов отчётливо видны лишь около края диска Солнца (но не на самом краю), где превышение их яркости над фоном достигает 10-20%. Самое большое пятно - Активный регион 904, появилось в видимой области 9 августа 2006 года. Умеренная вспышка и последовавший выброс вещества короны произошёл 17 августа 2006 года, когда пятно было повернуто почти напрямую к Земле. Снимок активной области был получен при помощи КА TRACE.

Хромосфера - факелы Хромосфера =(греч. "сфера цвета") красновато- фиолетовая окраска (видна только при полных затмениях, или при помощи специальных приборов). Состоит из трех слоев: нижний - до 1500 км, Т5000К; средний км, Т К ; верхний км Т К. По мере подъема Т- растет. Яркость хромосферы не одинакова. в) Спикулы - наблюдаются на краю хромосферы в виде язычков пламени, диаметры ~ 1000 км, скорости подъёма (опускания) 20 км/с, время жизни – 5-10 мин., поднимаются из нижней хромосферы на км. а) Факелы (хромосферные)-наиболее яркие участки расположены над фотосферными нитями и факелами. б) Вспышки мощные и быстроразвивающиеся (слабые исчезают через 5-10 мин, а самые мощные до нескольких часов) происходят в результате быстрой перестройка ("пере замыкание") магнитных полей. Небольшие вспышки происходят по несколько раз в сутки, мощные значительно реже и как правило вблизи пятен. Это внезапное выделение энергии в широком диапазоне длин волн - от жёсткого g- излучения до километровых радиоволн и выброс электрически заряженных частиц.

Хромосфера - протуберанцы «Спокойный" протуберанец. Это потоки газа, втекающего из короны в зону пятен со скоростями до 100 км/с. Протуберанцы - гигантские яркие вспышки и арки, опирающиеся на хромосферу и врывающиеся в солнечную корону - это выброс вещества (плазмы), наблюдаемые в виде: арок, облаков, фонтанов. Наиболее распространены "спокойные" протуберанцы, появляющиеся обычно с развитием группы пятен, а существуют они значительно дольше пятен - до 1 года. Другой вид протуберанцев связан с выбросами вещества вверх (обычно после вспышек) со скоростями ~ км/с (быстрые - эруптивные протуберанцы). Активная область Солнца. Высота протуберанца около км.

Протуберанцы Размеры протуберанцев могут быть разными, обычно они имеют высоту до км и ширину до км. Дугообразные протуберанцы достигают размера в км, но есть и рекордсмены когда размер достигает 3 млн.км. Хотя выделить какой-то отдельный протуберанец и назвать его самым большим не удается, имеется множество удивительных примеров. Например, на изображении, принятом со "Skylab" в 1974 г, был виден петлеобразный покоящийся протуберанец, который протянулся над поверхностью Солнца больше чем на полмиллиона километров. 6 января 1997 г зафиксирован протуберанец диаметром >40 млн.км, что привело к увеличению солнечного ветра с 350 до 430 км/с у Земли.

Корона Солнечная корона -протяженность от 1R R Солнца. Наблюдается во время затмений (или с помощью коронографа) серебристо-жемчужного цвета с Т1 млн.К, чрезвычайно разреженный газ. Структура короны довольно устойчива, существенные изменения происходят за годы. На снимке КА TRACE (запущен г) в ультрафиолетовых лучах показаны сгущения горячих корональных петель, которые простираются ввысь на км и более. Значительный нагрев короны происходит в нижних ее слоях, у основания петель, где плазма начинает подниматься и возвращается на поверхность Солнца. Темные области - это корональные дыры. Они располагающиеся над поверхностью, где силовые линии солнечного магнитного поля уходят в межпланетное пространство и наблюдаются в ультрафиолетовом и рентгеновском свете. Они являются источниками интенсивного солнечного ветра,

Корона Вид корональных лучей заметно меняется в зависимости от солнечной активности. Корона во время солнечного затмения года. Фото сделано с помощью телескопа в Сиде, Турция. Корона во время затмения года

Солнечная активность Рудольф Вольф ( , Швейцария) в 1852 г установил 11-летний цикл появления пятен. 4 года происходит подъем, а 7 лет затухание - цикл 11,1 лет, и ввел число Вольфа W=(10g+f). k характеризирующую активность пятно образований. f – число пятен, g – число групп. Солнечная активность – периодический комплекс нестационарных образований в атмосфере Солнца (петли, факелы, протуберанцы и т.д.). Связующее звено между различными ярусами центров активности – магнитное поле. Период (средний) – 11,1 лет (4 года подъема – 7 лет - затухание). Последние циклы активности и предполагаемые 24 и 25 цикл. Спокойное Солнце Активное Солнце К 1997 г установлено, что на Солнце одновременно происходит до 30 тысяч различных взрывных событий. Их средняя продолжительность 1 мин, протяженность 1500 км, скорость выброса вещества до 1500 км/с.