Конвективная зона Солнца. Астрономические понятия и термины.

Начиная от глубины примерно 200 тыс. км, или со слоя радиусом в 0,7 солнечных радиусов, под видимой поверхностью Солнца (фотосферой), находится конвективная зона, в которой вещество Солнца (плазма) "чувствует себя" довольно свободно и не может не двигаться. В этом слое температура вещества заметно понижается (до 1–2 млн К), поскольку энергия распределяется на всё больший объём плазмы.

Механизм лучистого переноса в этом слое не может справиться с доставкой наружу всей тепловой энергии, выделенной ядром, и на помощь ему приходит другой механизм переноса тепла — конвекция. И если «единицей переноса энергии» до этого были фотоны, то теперь — гранулы и супергранулы.

Астрономы тут же обозвали гранулы "зёрнышками риса", потому в большей степени что видели светлые (более горячие) части гранул.

Конвекция — перенос тепла вместе с разогретым веществом снизу вверх — самый эффективный способ переноса энергии в среде. (то есть в вакууме конвекция не работает). Представьте себе кипящий суп: за счет конвекции вода (жидкая среда) эффективно передает тепло кусочкам овощей. Тепло со дна кастрюли, нагреваемого плитой, распределяется на всю жидкость и достигает её верхних слоев за счет конвекции. Суп кипит... примерно такую картину мы рисуем (еще не наблюдаем, но уже достаточно точно "прощупываем" и просчитываем) в конвективной зоне Солнца.

Сам по себе образ кастрюли тоже весьма эффективен: то, что происходит в конвективной зоне, действительно хорошо представлять как кипение вещества в некой кастрюле. Её дно (основание конвективной зоны) разогрето до 2 миллионов градусов. А на поверхности "кипящего вещества" (в основании фотосферы) уже всего лишь несколько тысяч градусов, то есть дно примерно в 1000 раз горячее верха и перепад температур огромен. 

Что же происходит "на пути" между дном и поверхностью? Мы помним, что вещество, нагреваясь, расширяется: уменьшается его плотность, и оно поднимается вверх. Более холодное, бывшее сверху, наоборот, опускается вниз. Происходит перемешивание вещества. Это и есть конвекция. Горячая плазма торопится всплыть, холодная — опускается вниз. Вещество уже не только поглощает и переизлучает фотоны, но и само несёт в себе и переносит с собою тепловую энергию. 

Но, разумеется, всё донышко конвективной зоны не может разом всплыть вверх, чтобы потом вся поверхность Солнца ухнула вниз. Вещество само собой разбивается на отдельные небольшие участки, в которых благополучно «кипит»: всплывает, расширяется, растекается из центра в стороны и уходит вниз. Каждый такой "небольшой" (около 1000 км в диаметре) кипящий участок мы видим в фотосфере — это и есть гранула. 

Она всплывает примерно за 10 минут, на поверхности (в фотосфере) растекается из центра в стороны и уходит в глубину, уступая место другой грануле. То есть: гранулы на фото - это не статичные образования. Они живут пару десятков минут.

"Каша" постоянно движется. Одновременно на поверхности Солнца можно насчитать несколько миллионов гранул. Они объединяются в «котлы» — ячейки супергрануляции с диаметром около 32 тысяч км и временем жизни около 20 - 24 часов. Их видно в более высоком слое Солнца - хромосфере. В ячейках супергрануляции вещество так же кипит, только «единицей кипения» тут выступает уже не вещество (плазма), из которого состоит гранула. В «котлах» «варятся» сами гранулы: они всплывают, растекаются и погружаются, как зёрна риса, но при этом каждая «рисинка» кипит ещё и сама по себе. Образ выходит уже примерно такой: в очень большом котле варятся котлы, в которых варится каша.

ВЕЩЕСТВО КОНВЕКТИВНОЙ ЗОНЫ НАХОДИТСЯ В ПОСТОЯННОМ СЛОЖНОМ ДВИЖЕНИИ, ПЕРЕНОСЯ ЭНЕРГИЮ ОТ ВЕРХНЕЙ ГРАНИЦЫ ЗОНЫ ЛУЧИСТОГО ПЕРЕНОСА К ФОТОСФЕРЕ. 

Источник: hikab...
#солнце