На ней вокруг темного диска Солнца видно неровное свечение. Это свечение и называется короной. А яркая окантовка вокруг самого Солнца - это хромосфера.
Рассмотрим области, которые принято выделять в структуре внешней атмосферы нашей ближайшей звезды:
Фотосфера
Фотосфера - это видимая поверхность Солнца, которая знакома нам лучше всего. Она достигает толщины всего чуть более 100 км, что чрезвычайно мало по сравнению с радиусом Солнца. Фотосфера полностью поглощает и переиспускает излучение, идущее из солнечного ядра, из фотосферы исходит основная часть видимого излучения Солнца. Тем самым этот слой солнечной структуры не позволяет нам заглянуть внутрь Солнца. Температура фотосферы в среднем около 5800 К, а плотность газа составляет менее 1/1000 плотности земного воздуха. По мере приближения к внешнему краю фотосферы температура уменьшается до 4800 К. Фотосфера образует видимую поверхность Солнца (именно по ней пределяются размеры Солнца, расстояние от поверхности Солнца)
Даже в самый обычный телескоп на видимой поверхности Солнца, фотосфере, можно увидеть множество интересных деталей таких как Солнечные пятна, яркие фотосферные факелы и гранулы. Дополнительную информацию о физических процессах в фотосфере получают измеряя скорости движения плазмы с использованием эффекта Доплера, например, именно так были обнаружены гигантские турбулентные движения плазмы, названные супергрануляцией.
Хромосфера
Хромосфера Солнца становится видимой, например, когда при полном солнечном затмении Луна закрывает яркую фотосферу. Хромосфера неоднородна по структуре, расположена над фотосферой и простирается на 8 000 километров. Температура слоя увеличивается с высотой с 4000 до 100 000 градусов, это уже довольно много, однако хромосфера настолько разрежённая, что яркость её все же незначительна. При такой температуре в хромосфере Солнца формируется интенсивное излучение в линиях атома водорода, в частности в линии H-альфа. Излучение хромосферы Солнца в линии H-альфа лежит в видимой области спектра и имеет яркий красный цвет.
Хромосферный слой не имеет гладкой поверхности: на его верхней границе постоянно происходят горячие выбросы, называемые спикулами. Если наблюдать хромосферу в телескоп, то можно подумать, что смотришь на горящие прерии. В настоящее время разработаны специальные фильтры, которые прекрасно пропускают свет, излучаемый хромосферой. Использование таких фильтров дало ощутимые результаты - на хромосфере, как и на фотосфере, видны факелы, пятна и вспышки. Так же можно увидеть множество друих интересных деталей: яркие флокулы вокруг солнечных пятен, темные волокна, лежащие на диске, и протуберанцы над солнечным лимбом.
Переходный слой Солнца
Горячая корона Солнца отделена от существенно более холодной хромосферы очень тонким слоем солнечной атмосферы. Температура на нижней границе переходного слоя составляет всего около 100 000 градусов, чрезвычайно быстро растет с высотой и достигает на верхней границе уже 1 000 000 градусов. Переходный слой был объектом исследования множества космических обсерваторий так как излучение вещества этого слоя лежит в ультрафиолетовой области, недоступной для наблюдений с земной поверхности.
Корона
Корона — это последняя внешняя оболочка Солнца, самая протяженная часть солнечной атмосферы. Этому слою свойственна очень высокая температура (от 600 000 до 5 000 000 градусов). Необычайно интенсивный нагрев этого слоя вызван, по-видимому, магнитным эффектом и воздействием ударных волн, однако этот вопрос еще недостаточно изучен и носит название "Проблемы нагрева солнечной короны". В связи с тем, что температура короны очень велика, она интенсивно излучает в ультрафиолетовом и рентгеновском диапазонах. Эти излучения не проходит сквозь земную атмосферу и в последнее время активно изучаются с помощью космических аппаратов. Такой способ изучения короны продуктивен еще и потому, что другие слои атмосферы Солнца, фотосфера и хромосфера, почти не производят рентгеновского излучения. В видимом свете корона Солнца видна с Земли во время полных затмений как лучистый ореол, окружающий закрытый солнечный диск, однако в этом диапазоне яркость короны невелика. Это связано с невысокой плотностью вещества в этой области солнечной атмосферы.
Излучение в разных областях короны происходит неравномерно. Существуют горячие активные и спокойные области, а также корональные дыры с относительно невысокой температурой в 600 000 градусов, из которых в пространство выходят магнитные силовые линии. Такая («открытая») магнитная конфигурация позволяет частицам беспрепятственно покидать Солнце, поэтому солнечный ветер испускается в основном из корональных дыр. Солнечная корона и в общем сильно неоднородна и содержит множество особенностей, таких как стримеры, петли и протуберанцы. Структура и размер этих особенностей, как и форма самой короны, меняются с течением солнечного цикла (в периоды максимума солнечной активности корона имеет округлую форму, а в минимуме — вытянута вдоль солнечного экватора).
Солнечный ветер
Солнечным ветром называется поток ионизованных частиц, выбрасываемых из Солнца во всех направлениях со скоростью от 300 до 1000 км/сек, его источником является солнечная корона. С этим потоком, распространяющимся, с постепенным уменьшением своей плотности, до границ гелиосферы, связаны многие природные явления на Земле, в том числе полярные сияния и магнитные бури. Физические причины возникновения Солнечного ветра состоят в том, что температура короны Солнца так высока, что сила гравитации не способна удержать ее вещество вблизи поверхности, и часть этого вещества непрерывно утекает в межпланетное пространство. Несмотря на то, что общие причины, по которым возникает солнечный ветер, доволно просты, многие детали этого процесса все еще не ясны. Например, не до конца понятно как и где именно корональный газ ускоряется до столь высоких скоростей. Этот вопрос тесно связан с "Проблемой нарева солнечной короны".
Гелиосфера и гелиопауза
Гелиосфера - это область пространства вокруг Солнца, заполненная солнечным ветром и солнечными магнитными полями. Гелиосфера имеет форму вытянутого пузыря. Такая форма обусловлена резким замедлением частиц солнечного ветра при столкновении с газом межзвездной среды. В области столкновения формируется ударная волна, межзвездный газ обтекает фронт ударной волны и формирует протяженный газовый шлейф, который похож на хвост кометы, вытянутый в направлении, противоположном направлению движения Солнца.
Внешняя поверхность гелиосферы, где происходит взаимодействие солнечного ветра с межзвездной средой, называется гелиопаузой. Точное расстояние до гелиопаузы и ее форма еще не ясны и представляют большой интерес для исследования. Частично пролить свет на эти вопросы смогут межпланетные станции Пионер 10, 11 и Вояджер 1, 2, которые пересекают всю солнечную систему и в настоящее время находящиеся как раз в гелиопаузе.
Присоединяйтесь — мы покажем вам много интересного
Присоединяйтесь к ОК, чтобы подписаться на группу и комментировать публикации.
Комментарии 9
Но народные целители, а потом и врачи всегда отмечали, что дни солнечных и лунных затмений не проходят бесследно - они оказывают влияние на здоровье многих людей, больных хроническими заболеваниями. Поэтому желательно знать заранее о предстоящем затмении, чтобы поддержать чувствительных людей. Календарь говорит о том, что в 2016-ом году девятого марта будет полное солнечное затмение. Это когда Луна полностью перекроит Солнце.
А вот первого сентября этого же года произойдет еще одно солнечное затмение, но уже кольцевое. Это будет частичное перекрывание Луной Солнца. И зрелище будет незабываемым! Заранее готовьте средства, через которые будете смотреть солнечное затмение.
Звезды не вечны, и они умирают. Однажды умрет и наше Солнце. Как это рисуют в американской фантастике, Солнце начинает внезапно гаснуть. И конечно же, спасать гибнущее человечество берется никто иной, как сам отважный и бесстрашный Брюс Уиллис. Он грузит хитроумную, офигенную очень мощную и ядреную супербомбу на свой космический корабль и отважно направляется к умирающему Солнцу. Невероятными, сверхчеловеческими усилиями Брюс Уиллис подлетает к светилу и умудряется забросить супербомбу прямо в центр Солнца. Супербомба, как ей и полагается, благополучно делает "Ба-бах!" и вновь запускает потухшую реакцию ядерного синтеза в ядре. Ура, человечество спасено, люди снова нежатся в ласковых лучах реанимированного Солнца и чествуют своего героя.
Конечно же, это просто дешевая и к тому же безграмотная фантастика. На самом деле так не бывает. Ну, а как же может быть на самом-то деле? Есть ли хоть капля правды в этом сюжете? Если Солнце действительно начнет гаснуть,
...ЕщёЗвезды не вечны, и они умирают. Однажды умрет и наше Солнце. Как это рисуют в американской фантастике, Солнце начинает внезапно гаснуть. И конечно же, спасать гибнущее человечество берется никто иной, как сам отважный и бесстрашный Брюс Уиллис. Он грузит хитроумную, офигенную очень мощную и ядреную супербомбу на свой космический корабль и отважно направляется к умирающему Солнцу. Невероятными, сверхчеловеческими усилиями Брюс Уиллис подлетает к светилу и умудряется забросить супербомбу прямо в центр Солнца. Супербомба, как ей и полагается, благополучно делает "Ба-бах!" и вновь запускает потухшую реакцию ядерного синтеза в ядре. Ура, человечество спасено, люди снова нежатся в ласковых лучах реанимированного Солнца и чествуют своего героя.
Конечно же, это просто дешевая и к тому же безграмотная фантастика. На самом деле так не бывает. Ну, а как же может быть на самом-то деле? Есть ли хоть капля правды в этом сюжете? Если Солнце действительно начнет гаснуть, можно ли таким способом возобновить работу "солнечной печки"?
Вначале сразу скажем, что Солнце не начнет угасать внезапно, как это преподносят американские фантасты. Как же умирают звезды? Наше Солнце сейчас находится на так называемой главной последовательности и достигло примерно середины своей жизни. Нам сегодня с небес "улыбается" весьма уравновешенное, стабильное и солидное светило. Как говорится, "солидный мужчина в самом расцвете сил". Возраст нашего Солнца сегодня составляет, по разным оценкам, около 4,5-5 миллиардов лет. Как и другие звезды своего возраста и типа, у Солнца был период формирования или рождения из межзвездного газа, оно пережило периоды шальной юности и бурной молодости, и вот теперь переживает период зрелости.
А еще через 5 миллиардов лет Солнце вступит в конечную стадию своей жизни: водород в ядре закончится, начнется гелиевый цикл, ядро раскалится еще больше, из-за этого Солнце начнет раздуваться, превратится в красного гиганта и, в конце концов, сбросит свою внешнюю оболочку. На месте бывшего Солнца останется его очень плотное и раскаленное ядро – белый карлик, который будет очень долго остывать, а разлетающиеся во все стороны внешние слои Солнца образуют планетарную туманность. Но люди, если они не сумеют овладеть техникоймежзвездных перелетов, даже этого не увидят. Жизнь на Земле погибнет задолго до кончины Солнца – примерно через 1 миллиард лет. Подробнее об этом читайте в нашей статье "Каким будет конец света на Земле".
Так, почему же жизнь Солнца и звезд солнечного типа составляет всего "каких-то" 10 миллиардов лет? Ведь Солнце содержит значительно больше водорода, чем красные карлики, продолжительность жизни которых по единодушной оценке астр
...ЕщёА еще через 5 миллиардов лет Солнце вступит в конечную стадию своей жизни: водород в ядре закончится, начнется гелиевый цикл, ядро раскалится еще больше, из-за этого Солнце начнет раздуваться, превратится в красного гиганта и, в конце концов, сбросит свою внешнюю оболочку. На месте бывшего Солнца останется его очень плотное и раскаленное ядро – белый карлик, который будет очень долго остывать, а разлетающиеся во все стороны внешние слои Солнца образуют планетарную туманность. Но люди, если они не сумеют овладеть техникоймежзвездных перелетов, даже этого не увидят. Жизнь на Земле погибнет задолго до кончины Солнца – примерно через 1 миллиард лет. Подробнее об этом читайте в нашей статье "Каким будет конец света на Земле".
Так, почему же жизнь Солнца и звезд солнечного типа составляет всего "каких-то" 10 миллиардов лет? Ведь Солнце содержит значительно больше водорода, чем красные карлики, продолжительность жизни которых по единодушной оценке астрофизиков может составить триллионы лет [1]. Оказывается, все дело во внутреннем строении звезд солнечного типа, из-за которого они просто не могут употребить в "дело" весь свой запас водорода. Дело в том, что термоядерная реакция синтеза может протекать только в центре Солнца, где достигаются необходимые для этого температура и давление. Эта область, называемая ядром, простирается примерно на четверть радиуса Солнца, и в этой области находится лишь 2% всего объема вещества. Остальные 98% водорода, содержащегося в Солнце, в реакции практически не участвуют, и в конце жизни светила этот водород будет бездарно выброшен в пространство. Почему же так расточительно?
В самом центре Солнца находится ядро или зона ядерных реакций. Внешние области образуют так называемую конвективную зону. Из названия понятно, что в этой зоне происходит передача тепла из внутренних областей во внешние путем конвекции, то есть, вещество в конвективной зоне постоянно перемешивается.
А вот между ядром и зоной конвекции находится очень интересная область, характерная лишь звездам солнечного типа. Это так называемая зона лучистого переноса. Эта зона особенная. В этой зоне практически не происходит перемешивания вещества, так как оно в этой зоне очень плотное. Водород в зоне лучистого переноса сжат настолько сильно, что соседние протоны не могут поменяться местами. Из-за этого перенос энергии путём перемешивания вещества почти невозможен. Прямое излучение наружу также невозможно, поскольку водород непрозрачен для излучения, возникающего в процессе термоядерного синтеза. Гамма-кванты, выходящие из зоны ядерных реакций, поглощаются частицей вещества – ато
...ЕщёВ самом центре Солнца находится ядро или зона ядерных реакций. Внешние области образуют так называемую конвективную зону. Из названия понятно, что в этой зоне происходит передача тепла из внутренних областей во внешние путем конвекции, то есть, вещество в конвективной зоне постоянно перемешивается.
А вот между ядром и зоной конвекции находится очень интересная область, характерная лишь звездам солнечного типа. Это так называемая зона лучистого переноса. Эта зона особенная. В этой зоне практически не происходит перемешивания вещества, так как оно в этой зоне очень плотное. Водород в зоне лучистого переноса сжат настолько сильно, что соседние протоны не могут поменяться местами. Из-за этого перенос энергии путём перемешивания вещества почти невозможен. Прямое излучение наружу также невозможно, поскольку водород непрозрачен для излучения, возникающего в процессе термоядерного синтеза. Гамма-кванты, выходящие из зоны ядерных реакций, поглощаются частицей вещества – атомным ядром либо свободным протоном–, после чего возбуждённая частица излучает новый квант. Этот квант имеет направление, никак не зависящее от направления поглощённого кванта и может проникнуть в следующий слой плазмы в лучистой зоне, а может и переместиться назад, в нижние слои. Из-за этого время, за которое изначально возникший в ядре и многократно переизлучённый квант достигает конвективной зоны, может измеряться миллионами лет. В среднем это время составляет для Солнца около 170 000 лет.
Планетарная туманность IC 418. Когда-то здесь светила такая же звезда, как и Солнце. Теперь на ее месте только бывшее ядро этой погибшей звезды в виде белого карлика в центре и разлетающиеся ошметки внешних слоев. Водород из этих внешних слоев так и не был использован звездой и бесполезно выброшен в пространство.
Как видим, если дойдет до этого, то никакая сверхмощная бомба уже не поможет реанимировать умирающее Солнце, и такие выдумки фантастов не имеют под собой никакой реальной основы.
Ну, а как же красные карлики? А красным карликам везет. У звезд с массой меньше 35% массы Солнца зона лучистого переноса отсутствует ввиду недостаточной массы такой звезды. И перенос энергии из ядра к поверхности звезды происходит путем конвекции. То есть, конвективная зона в красных карликах непосредственно соприкасается с зоной ядерных реакций. И поэтому в ядерной реакции в красных карликах может принять участие весь запас водорода, а не только
...ЕщёПланетарная туманность IC 418. Когда-то здесь светила такая же звезда, как и Солнце. Теперь на ее месте только бывшее ядро этой погибшей звезды в виде белого карлика в центре и разлетающиеся ошметки внешних слоев. Водород из этих внешних слоев так и не был использован звездой и бесполезно выброшен в пространство.
Как видим, если дойдет до этого, то никакая сверхмощная бомба уже не поможет реанимировать умирающее Солнце, и такие выдумки фантастов не имеют под собой никакой реальной основы.
Ну, а как же красные карлики? А красным карликам везет. У звезд с массой меньше 35% массы Солнца зона лучистого переноса отсутствует ввиду недостаточной массы такой звезды. И перенос энергии из ядра к поверхности звезды происходит путем конвекции. То есть, конвективная зона в красных карликах непосредственно соприкасается с зоной ядерных реакций. И поэтому в ядерной реакции в красных карликах может принять участие весь запас водорода, а не только те жалкие 2%, как в желтых карликах. Жизнь таких звезд может продолжаться триллионы лет.