Солнце

Что видит человек при полном солнечном затмении?

Над фотосферой — поверхностью Солнца, видимой невооруженным глазом, — расположены другие газовые слои: хромосфера и корона. Они очень горячие, но настолько разреженные, что на фоне плотной и яркой фотосферы мы их обычно не видим. В момент полного солнечного затмения Луна закрывает фотосферу. И тогда несколько минут на фоне темного звездного неба мы наблюдаем удивительную картину: светящийся венец вокруг «черного Солнца». Это внешние слои нашей центральной звезды. Особенно хорошо видны при полном солнечном затмении хромосфера, корона и протуберанцы.

Внешние слои Солнца.

Что такое хромосфера?

Когда при полном солнечном затмении Луна закрывает яркую фотосферу, расположенная над ней хромосфера становится видимой.

Она светится очень красивым красным цветом. Протяженность этого слоя около 8000 км. Его температура увеличивается с высотой от 4000° до 500 000°. Но хромосфера такая разреженная, что ее яркость все же очень мала. 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 наше время нет никакой необходимости ждать полного солнечного затмения для наблюдения хромосферы.

После долгих экспериментов ученые разработали специальный оптический фильтр, который прекрасно пропускает свет, излучаемый этим слоем. Использование его дало ощутимые результаты. При наблюдениях было установлено, что грануляция доходит и до хромосферы. На ней, как и на фотосфере, также видны факелы, пятна и вспышки.

Так выглядит хромосфера, если ее наблюдать через специальный фильтр.

Что такое солнечные вспышки?

Часто, особенно когда на Солнце имеются большие группы пятен, в хромосфере возникает мощный поток излучения. Его называют извержением или вспышкой.

В наши дни появилась возможность наблюдать вспышки при помощи специальных фильтров. За несколько минут в маленькой области высвобождается энергия в 100 000 биллионов кВт/ч. Вспышки вызывают изменения в магнитном попе Земли. Из-за них учащаются полярные сияния и возникают помехи в радиосвязи. Но прямой угрозы для нашей жизни, хотя в прессе и бывают сенсационные сообщения на эту тему, они не представляют.

Верхний край хромосферы неровный и имеет огненные выступы.

Вспышка, сфотографированная с помощью так называемого Н-фильтра. Он пропускает только красный свет водорода, в котором хромосфера светит особенно ярко.

Что такое протуберанцы?

В моменты полных солнечных затмений невооруженным глазом можно часто наблюдать конусообразные или дугообразные всполохи света, похожие на языки пламени, высоко взвивающиеся из хромосферы. Это протуберанцы. Что же такое протуберанцы на самом деле?

Относительно плотные облака газа с температурой 20 000°. Они значительно ярче, чем окружающие их области со слабым излучением. Протуберанцы могут иметь разные формы, отличаются по размерам и долготе жизни. Скажем, есть долгоживущие стационарные протуберанцы, которые нередко можно видеть в течение месяца. А кроме того, существуют быстро меняющиеся активные протуберанцы. Такое многообразие явлений возникает благодаря магнитному полю. Например, стационарные протуберанцы оно стягивает подобно корсету.

Активный протуберанец. В этом случае происходит мощный выброс вещества.

Типичный протуберанец имеет высоту примерно 40 000 км и ширину 200 000 км.

Но существуют и дугообразные протуберанцы длиной 800 000 км. Некоторые протуберанцы достигают рекордной высоты в 3 000 000 км.

Различные виды протуберанцев можно сегодня наблюдать не только в момент полного солнечного затмения, но в любое время при помощи специальных фильтров и телескопов.

Стационарный протуберанец. Магнитные силовые линии стягивают ярко светящийся мост вещества длиной 800 000 км. По сравнению с ним наша Земля является маленьким шариком.

Что такое корона?

Корона — последняя внешняя оболочка Солнца. Несмотря на ее очень высокую температуру, от 600 000 до 5 000 000°, она видна невооруженным глазом только во время полного солнечного затмения. Плотность вещества в короне мала, а вместе с тем невелико и число светящихся частиц. Поэтому сияет корона не столь ярко. Необычайно интенсивный нагрев этого слоя вызван магнитным эффектом и воздействием ударных волн. Они вырываются из фотосферы со сверхзвуковой скоростью и снабжают энергией внешнюю атмосферу Солнца.

Солнечная корона, видимая только во время полного солнечного затмения.

Форма короны меняется в зависимости от цикла солнечной активности. В периоды максимальной активности, когда много пятен, она круглая, а в минимуме — вытянута вдоль солнечного экватора.

В последнее время благодаря космическим аппаратам и спутникам появилась возможность наблюдать то излучение короны, которое не проходит через земную атмосферу. Поскольку температура короны очень велика, у нее особенно интенсивно рентгеновское излучение. Но вообще излучение в разных местах короны происходит неравномерно. Существуют горячие активные и спокойные области, а также корональные дыры с температурой 600 000°, то есть относительно невысокой. Из этих дыр в пространство выходят магнитные силовые линии. Они не имеют замкнутой формы и не стягивают вещество.

Поэтому в корональных дырах особенно много частиц покидает Солнце. Поток частиц, исходящий из корональных дыр, мы называем солнечным ветром.

Солнечная корона в минимуме активности Солнца (слева) и в максимуме (справа).

Корона в рентгеновских лучах. Специальные методы позволяют увидеть корону в этом диапазоне. Температура одной области внешней оболочки Солнца резко отличается от температуры другой.

Что такое солнечный ветер?

Солнце испускает не только волновое излучение, но и поток заряженных частиц, в частности протонов (ядер атомов водорода) и электронов.

Этот поток частиц, называемый солнечным ветром, исходит со скоростью от 300 до 1800 км/сек.

Представьте, что из-за такого истечения вещества Солнце в год теряет 30 биллионов тонн своей массы! Но для нашей звезды это не много. За 5 миллиардов лет жизни Солнце потеряло из-за солнечного ветра лишь одну десятитысячную долю своей массы. Источником наиболее интенсивного потока частиц являются корональные дыры. Образно выражаясь, здесь Солнце «широко распахивает ворота» для исходящих частиц. При вспышках солнечный ветер усиливается, ускоряется и может привести к заметным помехам на Земле. Это сверхэнергичное космическое излучение не проникает сквозь земную атмосферу, но может быть опасным, а в редких случаях даже смертельным, для космонавтов на орбите.

Солнечный ветер стал видимым: поток частиц образует хвост кометы, выдувая газы из ее тела.

Американские астронавты ловили частицы солнечного ветра специальным парусом.