Плотность вещества в фотосфере быстро уменьшается с высотой и внешние слои солнечной атмосферы оказываются сильно разреженными

Внешние слои солнечной атмосферы

В этих условиях все химические элементы с небольшими потенциалами ионизации (в несколько вольт, например, Na, К, Ca) ионизуются. Остальные элементы, в том числе водород, остаются преимущественно в нейтральном состоянии.

Грануляции

Наблюдения фотосферы, выполненные во время хороших атмосферных условий, позволяют обнаружить тонкую ее структуру, напоминающую рассыпанные рисовые зерна. Светлые округлые образования называются гранулами а вся структура - грануляцией. Угловые размеры гранул в среднем составляют не более 1^// дуги, что соответствует на Солнце менее 700 км. Каждая отдельная гранула «существует» в среднем 5 - 10 минут, после чего она распадается, а на ее месте возникают новые.

Гранулы окружены темными промежутками. Спектральные линии в гранулах и в промежутках между ними смещены соответственно в синюю и красную сторону. Это означает, что в гранулах - вещество поднимается, а вокруг них опускается. Скорость этих движений составляет 1 - 2 км/с.

Грануляция - наблюдаемое в фотосфере проявление конвективной зоны, расположенной под фотосферой. В конвективной зоне происходит активное перемешивание вещества в результате подъема и опускания отдельных масс газа (элементов конвекции). В самых верхних слоях конвективной зоны, непосредственно под фотосферой, конвективные движения резко тормозятся и конвекция внезапно прекращается. Таким образом, фотосфера снизу постоянно как бы «бомбардируется» конвективными элементами. От этих ударов в ней возникают возмущения, наблюдаемые в виде гранул, а сама она приходит в колебательное движение с периодом, соответствующим частоте собственных колебаний (фотосферы (около 5 минут). Эти колебания и возмущения, возникающие в фотосфере, порождают в ней волны, по своей природе близкие к звуковым волнам в воздухе, эти волны играют важную роль для более высоких слоев солнечной атмосферы.

В наружных слоях фотосферы, плотность уменьшается до значения 3 10^-8 г/см³ температура падает примерно до 4500 К. Это значение температуры оказывается минимальным для всей солнечной атмосферы. В более высоких слоях температура снова начинает возрастать. Сначала происходит медленное возрастание температуры до нескольких десятков тысяч градусов, сопровождающееся ионизацией водорода, а затем и гелия. Эта часть солнечной атмосферы называется хромосферой.

В верхних слоях хромосферы разреженность достигает 10^-15 г/см³ т е. в каждом кубическом сантиметре находится всего лишь 10 атомов, происходит еще одно необычайно резкое увеличение температуры, примерно до миллиона градусов. Здесь начинается самая внешняя и наиболее разреженная часть атмосферы Солнца, солнечная корона. Газ короны образует постоянно текущий от Солнца поток горящий разряженной плазмы, называемый солнечный ветер

Причиной столь сильного разогрева самых внешних слоев солнечной атмосферы является энергия акустических (звуковых) волн, которые, как говорилось, возникают в фотосфере в результате движения элементов конвекции. При распространении вверх, т. е. в слои с меньшей плотностью, эти волны увеличивают свою амплитуду до нескольких километров и превращаются в ударные волны.

Яркость солнечной короны в миллион раз меньше, чем фотосферы, и не превышает яркости Луны в полнолуние. Поэтому наблюдать солнечную корону можно во время полной фазы солнечных затмении, а вне затмений -лишь в коронографы. Корона не имеет резких очертаний и обладает неправильной формой, сильно меняющейся со временем. Об этом можно судить, сопоставляя ее фотографии, полученные во время различных затмении

Яркость короны уменьшается в десятки раз по мере удаления от края Солнца на величину его радиуса. Наиболее яркую часть короны, удаленную от лимба не более, чем на 0,2 - 0,3 радиуса Солнца, принято называть внутренней короной, а остальную, весьма протяженную часть, - внешней короной.

Протяженность короны в сотни раз превышает толщину фотосферы и составляет сотни тысяч километров, что прекрасно согласуется с наблюдениями.

При изучении фотографий хромосферы прежде всего обращает на себя внимание ее неоднородная структура, значительно резче выраженная, чем грануляция в фотосфере. Наиболее мелкие структурные образования в хромосфере называются спикулами. Они имеют продолговатую форму, причем вытянуты преимущественно в радиальном направлении. Длина их составляет несколько тысяч километров, а толщина — около одной тысячи километров. Со скоростями в несколько десятков километров в секунду спикулы поднимаются из хромосферы в корону и растворяются в ней. Таким образом, через спикулы происходит обмен вещества хромосферы с вышележащей короной.

Дата добавления: 2013-12-12