солнечный протуберанец что это
Что такое солнечные протуберанцы и как они образуются?
Если рассматривать Солнце в телескоп (это допускается делать только через специальные фильтры), то на его поверхности можно разглядеть языки пламени, будто вырывающиеся из недр звезды. Их называют протуберанцами.
Ранее протуберанцы удобнее всего было наблюдать во время солнечных затмений. Изучения этого явления было начато с солнечного затмения 8 июля 1842 г. Сегодняшняя аппаратура позволяет исследовать активность на поверхности Солнца круглосуточно.
Протуберанцы представляют собой сгустки плазмы, которая считается относительной холодной. У так называемых спокойных протуберанцев температура составляет порядка 10000° С, а срок их жизни измеряется неделями или даже месяцами. Но существуют и активные протуберанцы, которые раскалены до 25000° С, однако их можно наблюдать только в течение нескольких суток или часов. Больше всего впечатляют эруптивные протуберанцы, которые похожи на огромные фонтаны. Они могут подниматься на высоту в 1,7 млн км над поверхностью Солнца, в то время как диаметр нашей звезды составляет всего 1,39 млн км. Существуют эруптивные протуберанцы не более получаса. Скорость извержения такого «фонтана» может превышать 1000 км/с.
Особый класс представляют так называемые петлеобразные протуберанцы. Они представляют собой несколько облаков, которые в течение нескольких часов после возникновения объединяются, после чего растекаются по поверхности звезды.
До сих пор физики не могут полностью объяснить природу возникновения протуберанцев. Исследования показывают, что большое значение имеют силы гравитации, магнетизма и электростатическое взаимодействие. Особенностью протуберанцев является то, что в их спектре преобладает ионизированный кальций. Ясно, что именно магнитное поле Солнца позволяет протуберанцам существовать в течение продолжительного периода времени.
Известно, что количество протуберанцев на Солнце напрямую зависит от солнечной активности, то есть от числа пятен на светиле. Большая часть извержений вещества как раз происходит вблизи этих пятен. Однако замечено, что и в периоды минимальной солнечной активности протуберанцы всё равно образуются. В частности, один из них, возникший 17 апреля 2009 г. и зафиксированный спутником «Коронас-Фотон», имел диаметр в 600 тыс. км. Самый же известный протуберанец, который называют «Большим дедушкой» наблюдался в 1946 г.
Список использованных источников
Протуберанцы
Изучение протуберанцев началось с затмения Солнца 8 июля 1842 года, когда Араго, Эри и другие астрономы заметили их в виде ярко-розовых выступов вокруг чёрного диска Луны. Во время наблюдения солнечного затмения 18 августа 1868 года Пьер Жансен независимо от Дж. Локьера применил новый метод наблюдения протуберанцев вне затмения, сделал вывод об их газообразном характере. Много ценных сведений о солнечных протуберанцах и их быстрых изменениях было получено путём кинематографирования их методом замедленной съёмки. В настоящее время процессы, происходящие в солнечной атмосфере, наблюдаются и исследуются при помощи спутников и космических станций.
Волокна это тёмные вытянутые структуры, хорошо видимые в солнечной хромосфере в красной линии водорода H-альфа. Они представляют из себя конденсации из плотной и более холодной, чем окружающее вещество плазмы, приподнятые и удерживаемые над солнечной поверхностью петлями магнитного поля.
Содержание
Классификация
Протуберанцы отличаются волокнистой и клочковатой структурой постоянно движущихся нитей и сгустков плазмы и многообразием форм, классифицируемых либо по морфологическим, либо по динамическим признакам.
По виду протуберанца, по скорости и особенностям движения вещества в нём его можно отнести к одному из следующих классов:
Следующая классификация протуберанцев, учитывающая характер движения материи в них и форму протуберанцев, выработана в КрАО:
Теория
Полной теории, объясняющей разнообразные явления, связанные с солнечными протуберанцами, ещё нет. Несомненно, что, помимо силы тяжести, тут играют большую роль электрические и магнитные силы.
Протуберанцы на Солнце: что это такое, как наша звезда излучает огненную плазму
Протуберанцы – одни из самых красивых явлений на Солнце. Они являются аналогами облаков в земной атмосфере, но поддерживаются магнитными полями. Протуберанец – плотное облако раскалённого ионизированного газа, выступающее из Солнца. Выступы иногда простираются на сотни тысяч километров над хромосферой Солнца. Причины их возникновения неизвестны, но, вероятно, связаны с магнитными силами.
Что такое солнечные протуберанцы, и как они появляются
Протуберанец – огромная и яркая струя солнечной плазмы, которая, начиная с хромосферы, простирается в области солнечной короны далеко на тысячи километров.
Струя может образоваться примерно за день, а может сохраняться несколько недель. Некоторые неровности могут фрагментироваться и образовывать гигантские вспышки. Выступ, наблюдаемый в 1997 году солнечным зондом SOHO, достиг расстояния 350 000 км от поверхности Солнца. А длина выпуклости, наблюдаемой 5 августа 2012 года, достигла 800 000 км. Несмотря на многочисленные исследования, механизм образования этих струй и шишек до сих пор не очень ясен.
Когда Солнце минимально активно в своём 11-летнем цикле, оно формирует меньше солнечных пятен и активных областей, чем при средней активности. Напротив, между 2011 и 2015 годами Солнце пережило свою максимальную активность, и пятна появлялись почти каждый день.
Физика солнечного цикла всё ещё является очень активной областью исследований, в которой остаётся много вопросов. На некоторых фотографиях, сделанных в особенно тихий период для Солнца, по краям были видны выступы горячей плазмы.
Выступы значительно различаются по размеру, форме и движению, и бывают двух основных типов: неподвижные (долгоживущие) и активные (временные). Первые появляются плавно и исчезают гораздо медленнее, поэтому они могут быть видны в течение нескольких месяцев. Они имеют различную форму – подвешенные облака, воронки. Они обладают огромной плавучестью и пытаются покинуть Солнце, создавая при этом не только великолепное зрелище, но и временную ударную волну в солнечной короне, называемую выбросом корональной массы, которая может вызвать геомагнитные эффекты. У неподвижных протуберанцев нет источника энергии, кроме некоторой проводимости от короны, что является небольшим эффектом, потому что тепло не может пересекать силовые линии.
Активные протуберанцы – неотъемлемая часть солнечной активности. Они быстро прорезываются и имеют время жизни от нескольких минут до нескольких часов. Брызги на Солнце представляют собой выбрасываемую неорганизованную массу. Коллимированные потоки выбросов, связанные с небольшими вспышками, называются скачками. Петлевые выступы – это последствия вспышек. В процессе вспышки поток электронов нагревает поверхность до миллионов градусов и формируется горячее плотное корональное облако.
В обоих случаях часть материала возвращается на поверхность Солнца.
Температура протуберанцев
Плотность и температура протуберанцев такая же, как и вещества хромосферы. Но на фоне горячей короны протуберанцы – холодные и плотные образования. Температура протуберанцев – приблизительно 20 000 К.
Когда можно увидеть, фото
Огненно-горячая сфера Солнца обладает множеством особых свойств. Так называемый солнечный протуберанец, вероятно, является наиболее интригующим. Энтузиасты астрономии, охотники за затмениями и наблюдатели за Солнцем не перестают восхищаться этим явлением.
Гигантские плазменные петли простираются далеко в космос от светящейся «поверхности» Солнца. К счастью наблюдателей за затмениями, их размер может во много раз превышать диаметр Земли.
Протуберанцы выходят в тонкую, чрезвычайно горячую атмосферу Солнца, называемую короной. Эти выступы часто связаны с очень мощным выбросом газа.
Для наблюдателей за Солнцем протуберанцы – это настоящая радость. Конечно, чтобы хоть как-то увидеть поверхность Солнца, нужно делать это правильно и осторожно.
Если у вас есть телескоп, оснащенный H-Alpha фильтром, вы можете увидеть эти языки красноватого пламени, взрывающиеся над краем Солнца, и даже наблюдать, как они медленно меняются в течение нескольких минут или часов. Это прекрасный способ оценить нашу звезду – источник всей энергии, которая делает возможной жизнь на Земле.
H-Alpha фильтр, позволяющий увидеть выступы на поверхности Солнца, представляет собой так называемый альфа-водородный фильтр, который передаёт длину волны света, испускаемого выступами.
Первым астрономом, описавшим протуберанцы (1733 год), считается Биргер Вассениус из Гетеборга, Швеция. А в 1868 году французский астроном Пьер Жансен и британский астроном сэр Джозеф Норман Локьер независимо друг от друга объявили о методе наблюдения за протуберанцами с помощью спектроскопа, не дожидаясь затмения.
Солнечные протуберанцы
Когда у вас есть хороший телескоп и специальные фильтры, Солнце, на самом деле, представляет собой очень динамичный объект. Во время солнечной активности, можно увидеть пятна на поверхности, и темные линии на его поверхности. Эти темные линии известны как протуберанцы.
Что из себя он представляет
Нить представляет собой область очень плотного «холодного» газа в силовых линиях магнитного поля Солнца. Когда мы его видим на поверхности, он выглядит как темная линия извивающаяся по всей поверхности.
Это потому, что они относительно холоднее, чем окружающее их вещество. Но когда мы посмотрим на них с ребра, они выглядят как светящиеся петли звездного вещества, поднимающегося от края нашей звезды.
С этой точки зрения, они видны как горячие и красные образования, потому что они гораздо ярче, чем фон пространства. Поэтому когда вас спросят, что делает Солнце, вы можете сказать что помимо создания условий для жизни на Земле, оно образует красивые протуберанцы. Также, благодаря своему излучению и свету животный мир может существовать в комфортных условиях.
Жизненный цикл
Протуберанцы могут подниматься в течение одного дня, протянуться на десятки тысяч километров, они содержат сотни миллиардов тонн звездного материала. Стабильный — может жить в течении недель и даже месяцев. Крупнейший, наблюдавшийся космическим аппаратом SOHO, был размером примерно 350,000 км, что в 28 раз больше диаметра Земли.
Когда силовые линии магнитного поля перестают подпитывается энергией, то звездный материал, заключенный в них,- освобождается, и происходит выброс корональной массы.
Это огромное количество горячей звездной плазмы, нагретой до десятков миллионов градусов, и ускоренное до громадной скорости. Когда выброс корональной массы попадает на Землю, и поглощается нашей магнитосферой, вызывает образование полярных сияний.
Похожие статьи
Понравилась запись? Расскажи о ней друзьям!
ПРОТУБЕРАНЦЫ
Рис. 1. Типичный спокойный протуберанец (снимок в линии H a ),
Существует неск. классификаций П. по их топологии и степени динамич. активности. Основным является деление на два класса: спокойные и активные II. К классу спокойных (рис. 1) относятся долгожнвущие (время жизни от 1 сут до неск. месяцев), медленно изменяющиеся, наблюдаемые вне активных областей П. Более короткоживущие, быстро изменяющиеся, связанные с активными областями и с солнечными пятнами П. относятся к классу активных (риc. 2). Спокойные П. делятся на два типа: расположенные ниже гелио-графич. широты 40-45° н расположенные выше этой широты (т. н. полярные П.). К классу активных П. относятся, в частности: П., связанные с солнечными вспышками (петельные П.), П., связанные с солнечными пятнами, эруптивные П.
В спектрах П. наблюдаются линии излучения водорода, гелия, ионизов. кальция и др. металлов. Это позволяет оценить характерные значения параметров плазмы в П.: темп-ру и концентрацию, степень ионизации и возбуждения атомов, скорости гидродинамич. течений (направленных и хаотических), число атомов на луче зрения и многое другое. Кроме эмиссионных линий наблюдается излучение П. в непрерывном спектре. Оно обусловлено в основном рекомбинац. процессами и томсоновским рассеянием фотосферного излучения на свободных электронах, что позволяет оценить полное число таких электронов на луче зрения.
Совр. наблюдения Солнца в оптич., радио-, УФ- и рентг. диапазонах не подтверждают существовавшие ранее представления о механизмах формирования П. (в частности, т. н. сифонный механизм). Большое различие характерных времён развития П. наряду с многообразием наблюдаемых форм и структур, по-видимому, исключает возможность образования П. всех типов в результате действия единого механизма. Общим свойством механизмов формирования П. является конденсация корональной плазмы, обусловленная потерями тепловой энергии на излучение в условиях, когда теплопроводность частично подавлена магн. полем. Такой процесс соответствует конденсац. моде тепловой неустойчивости. Он особенно эффективен в областях взаимодействия магн. потоков, где происходит их перераспределение типа магн. пересоединения.
Лит.: Сомов Б. В., Сыроватский С. И., Тепловая неустойчивость токового слоя как причина образования холодных петель в солнечной короне, «Письма в астрономич. ж.», 1980, т. 6, № 9, с. 592; Demоulin P. и др., Fine structures in solar filaments, «Astron. Astrophys.», 1987, v. 183, № 1, p. 142.