Смекни!
smekni.com

Солнечная система (стр. 6 из 11)


кой энергии конвективных движений и производят нагревание газов пос-

ледущих слоёв атмосферы - 1 хромосферы 0и 1 короны 0.В результате верхние слои атмосферы с температурой около 4500К оказываются самыми "холод-


ными" на Солнце.Как вглубь,так и вверх от них температура газов быст-

ро растёт.Расположенный над фотосферой слой называют 1 хромосферой 0,во время полыых солнечных затмнений в те минуты,когда Луна полностью закрывает фотосферу,виден как розовое кольцо,окружающее тёмный диск.На краю хромосферы наблюдаются выступающие язычки пламени - хро­мосферные 1 спикулы 0 ,представляющие собой вытянутые столбики из уплот­нённого газа.Тогда же можно наблюдать и спектр хромосферы,так называ­емый 1 спектр вспышки 0.Он состоит из ярких эмиссионых линий водорода,ге­лия,ионизированного кальция и других элементов,которые внезапно вспы­хивают во время полной фазы затемнения.Выделяя излучение Солнца в этих линиях,можно получить его изображение.Хромосфера отличается от фотосферы значительно более неправильной неоднородной структурой.За­метно два типа неоднородностей - яркие и тёмные.По своим размерам они привышают фотосферные гранулы.В целом распределение неоднородностей

образует так называемую 1 хромосферную 0 1сетку 0,особенно хорошо заметную в линии ионизированного кальция.Как и грануляция,она является следстви-


ем движения газов в подфотосферной конвективной зоне,только происхо­дящих в более крупных масштабах.Температура в хромосфере быстро рас­тёт,достигая в верхних её слоях десятков тысяч градусов.Самая верхняя и самая разряжённая часть солнечной атмосферы - корона,прослеживающа­яся от солнечного лимба до расстояний в десятки солнечных радиусов и имеющая температуру около миллиона градусов.Корону можно видеть толь­

ко во время полного солнечного затмнения либо с помощью 1 коронографа 0. .Вся солнечная атмосфера постоянно колеблется.В ней распространяют-


ся как вертикальные,так и горизонтальные волны с длинами в несколько тысяч километров.Колебания носят резонансный характер и поисходят с периодом около 5 мин.В возникновении явлений происходящих на Солнце большую роль играют магнитные поля.Вещество на Солнце всюду представ­ляет собой намагниченную плазму.Иногда в отдельных областях напряжен-

ность магнитного поля быстро и сильно возрастает.Этот процесс сопро­вождается возникновенем целого комплекса явлений 1 солнечной активности

в различных слоях солнечной атмосферы.К ним относятся 1 факелы 0и 1 пятна

в фотосфере, 1флоккулы 0в хромосфере, 1протуберанцы 0 в короне. 1 0Наиболее за­мечательным явлением,охватывающим все слои солнечной атмосферы 1 0и за 1­зарождающимся в хромосфере,являются 1 солнечные вспышки 0 (см. Солнечная активность).

1б).Излучения Солнца 0.Радиоизлучение Солнца имеет две составляющие ­постоянную и переменную.во ремя сильных солнечных вспышек радиоизлу-


чение Солнца возрастает в тысячи и даже миллионы раз по сравнению с радиоизлучение спокойного Солнца.Ренгеновские лучи исходят в основном от верхних слоёв атмосферы и короны.Особенно сильным излучение бывает в годы максимума солнечной активности.Солнце излучает не только свет,тепло и все другие виды электромагнитного излучения.Оно также является источником постоянного потока частиц - корпускул.Нейтри­но,электроны,протоны,алфа-частицы,а так же более тяжелые атомные ядра

составляют 1 корпускулярное излучение Солнца 0.Значительная часть этого излучения представляет собой более или менее непрерывное истечение плазмы - 1 солнечный ветер 0, являющийся продолжением внешних слоёв Сол­нечной атмосферы - 1 солнечной короны 0.На фоне этого постоянно дующего плазменного ветра отдельные области на Солнце являются источниками более направленных,усиленных,так называемых 1 корпускулярных пото­ 1ков 0.Скорее всего они связаны с особыми областями Солнечной короны ­ 1коронными дырами 0,а также,возможно,с долгоживущими активными областями на Солнце (см. Солнечная активность).Наконец,с солнечными вспышками связаны наиболее мощные кратковременные потоки частиц,главным образом электронов и протонов.В результате наиболее мощных вспышек частицы могут приобретать скорости,составляющие заметную долю скорости све­та.Частица с такими большими энергиями называются солнечными 1 косми­ 1ческими лучами 0.Солнечное корпускулярное излучение оказывает сильное влияние на Землю,и прежде всего на верхние слои её атмосферы и маг­нитное поле,вызывая множество интерестых геофизических явлений.

1в).Солнечная активность 0 - совокупность явлений, переодически возни­кающих в солнечной атмосфере.Проявления солнечной активности тесно связаны с магнитными свойствами солнечной плазмы.Возникновение актив-


ной области начинается с постепенного увиличения магнитного потока в некоторой области фотосферы.В соответствующих местах хромосферы после этого наблюдается увиличение яркости в линиях водорода и кальция.Та­

кие области называют 1 флоккулами 0.Примерно в тех же участках на Солнце в фотосфере (т.е. несколько глубже) при этом также наблюдается увили­чение яркости в белом (видимом) свете - 1 факелы 0.Увиличение энергии,вы­деляющейся в области факела и флоккула,является следствием увиличив­шихся до нескольких десятков экстред напряженности магнитного по­ля.Затем в солнечной активности наблюдаются 1 солнечные пятна 0,возникаю­щие через 1-2 дня после появления флоккула в виде маленьких чёрных точек - пор.Многие из них вскоре исчезают,и лишь отдельные поры за


2-3 дня превращаются в крупные тёмные образования.Типичное солнечное пятно имеет размеры в несколько десятков тясяч километров и состоит

из тёмной центральной части - 1 тени 0и волокнистой 1полутени 0.Важнейшая особенность пятен - наличие в них сильных магнитных полей,достигающих


в области тени наибольшей напряжённости в несколько тысяч экстред.В целом пятно представляет собой выходящую в фотосферу трубку силовых линий магнитного поля,целиком заполняющих одну или несколько ячеек 1хромосферной сетки 0 (см.Солнечная атмосфера).Верхняя часть трубки рас­ширяется,и силовые линии в ней расходятся,как колосья в снопе.Поэтому вокруг тени магнитные силовые линии принимают направление,близкое к горизонтальному.Полное,сумарное давление в пятне включает в себя дав­ление магнитного поля и уравновешивается лавлением окружающей фотос­феры,поэтому газовое давление в пятне оказывается меньшим,чем в фо­тосфере Магнитное поле как бы расширяет пятно изнутри.Кроме того,маг-

нитное поле подавляет конвективные движения газа,переносящие энергию из глубины вверх.Вследствие этого в области пятна температура оказы­вается меньше примерно на 1000К.Пятно как бы охлаждённая и скованная магнитным полем яма в солнечной фотосфере.Большей частью пятна возни­кают целыми группами,в которых,однако,выделяются два больших пят­на.Одно,нибольшее, - на западе,а другое,чуть поменьше,- на восто­ке.Вокруг и между ними часто бывает множество мелких пятен.Такая группа пятен называется биополярной,потому что у обоих больших пятен всегда противоположная полярность магнитного поля.Они как бы связаны с одной и той же трубкой силовых линий магнитного поля,которая в виде гиганской петли вынырнула из-под фотосферы,оставив концы где-то в не­наблюдаемых,глубоких слоях.То пятно,которое соответствует выходу маг­нитного поля из фотосферы,имеет северную полярность,а то,в области которого силовые линии входят обратно под фотосферу, - южную.

.Самое мощное проявление фотосферы - это 1 вспышки 0.Они происходят в

сравнительно небольших областях хромосферы и короны,расположенных над группами солнечных пятен.По своей сути вспышка - это взрыв,вызванный внезапным сжатием солнечной плазмы. Сжатие происходит под давлением магнитного поля и приводит к образованию длинного плазменного жгута

или ленты.Длина такого образования составляет десятки и даже сотни тысяч километров.Продолжается вспышка обычно около часа.Хотя детально физические процессы,приводящие к возникновению вспышек,ещё не изуче­ны,ясно,что они имеют электромагнитную природу.

.Наиболее грандиозными образованиями в солнечной атмосфере являются

1протуберанцы 0 - сравнительно плотные облака газов,возникающие в сол­нечной короне или выбрасываемые в неё из хромосферы.Типичный протубе­ранец имеет вид гиганской светящейся арки,опирающейся на хромосферу и образованной струями и потоками более плотного и холодного,чем окру­жающая корона, вещества.Иногда это вещество удерживается прогнувшимся


под его тяжестью силовыми линиями магнитного поля,а иногда медленно стекает вдоль магнитных силовых линий.Имеется множество различных ти­пов протуберанцев.Некоторые из них связаны со взрывоподобными выбро­сами вещества из хромосферы в корону.

.Общая активность Солнца, характеризуемая количеством и силой про-

явления центров солнечной активности,периодически изменяется.Сущест­вует множество различных удобных способов оценивать уровень солнечной активности.Обычно пользуются наиболее простым и введённым раньше всех

способом - 1 числами Вольфа 0.Числа Вольфа пропорциональны сумме полного числа пятен,наблюдаемых в данный момент на Солнце,и удесятерённого числа групп,которые они образуют.Период времени,когда количество центров активности наибольшее называют 1 максимумом солнечной активнос­

1ти 0,а когда их совсем нет или почти совсем нет - 1 минимумом 0.Максимумы и минимумы чередуются в среднем с периодом 11 лет.Это составляет так называемый 11 5-и 0 летний цикл солнечной активности.

1г).Солнечная корона 0 - самые внешние,очень разряженные слои атмосфе-


ры Солнца.Во время полной фазы солнечного затмнения вокруг диска Лу­ны,который закрывает от наблюдателя яркую фотосферу,внезапно как бы вспыхивает жемчуженое сияние.Это на несколько десятков секунд стано­вится видимой солнечная корона.Важной особенностью короны является её лучистая структура.Лучи бывают разной длины,вплоть до десятка и более солнечных радиусов.Общая форма короны меняется с фазами цикла солнеч­ной активности:в годы максимума корона почти сферична,в годы минимума она сильно вытянута вдоль экватора.Корона представляет собой сильно разряжённую высокоионизированную плазму с температурой 1-2 миллиона градусов.Причина столь большого нагрева солнечной короны связана с волновыми движениями,возникающими в конвективной зоне Солнца.Цвет ко­роны почти совпадает со светом излучения всего Солнца.Это связано с тем,что свободные электроны,находящиеся в короне,и возникающие в ре­зультате сильной ионизации газов,рассеивают излучение,приходящее от фотосферы.Из-за огромной температуры частичы движутся так быстро,что при столкновениях от атомов отлетают электроны,которые начинают дви-