Гранулы Солнца
Самые большие образования в фотосфере главного небесного тела Солнечной системы называют гранулами Солнца, их средний размер составляет около 1000 км. Визуально они напоминают ячейки неправильной формы. Солнечных гранул насчитывают невероятное множество. Они словно сеткой покрывают всю поверхность звезды. Отсутствуют только в солнечных пятнах. Они представляют собой верхние участки мест конвекции на поверхности. Горячее вещество из глубины звезды поднимается наверх и образует центральную часть гранул. Потом поток растекается горизонтально, и, охлаждаясь, опускается вниз, образуя границы ячеек.
Гранулы Солнца похожи на ячейки
Каждая гранула Солнца существует недолго – около 20 минут. Затем исчезает. В результате сетка из ячеек постоянно изменяется.
Супергранулы Солнца
Природа происхождения супергранул похожа на конвекцию простых гранул. Отличие кроется в намного больших размерах (35 тысяч км). Обычные звездные гранулы хорошо различимы при визуальном наблюдении, большие же можно обнаружить только благодаря эффекту Доплера. Согласно ему движущееся от Солнца к нам излучение смещается в спектре в сторону синего цвета. Обратное излучение сдвигается соответственно в красную сторону.
Карта супергранул Солнца
Большие солнечные гранулы, как и обычные, постоянно покрывают всю фотосферу Солнца и все время меняют её облик. Некоторые ячейки доживают до нескольких дней и имеют скорость потока плазмы близкой к 500 м/с. Конвекция горячего вещества из глубины в границах супергранул передвигает магнитное поле к своим границам, где оно создаёт хромосферную сеть.
Источник
Солнечные гранулы
На фото — не куча золотых слитков неправильной формы и не карамельный попкорн, а самое детальное на данный момент изображение фотосферы Солнца.
Снимок был сделан 10 декабря 2019 года при помощи солнечного телескопа Daniel K. Inouye Solar Telescope (DKIST) в обсерватории Халеакала (Haleakala Observatory) на острове Мауи (Гавайи, США). Телескоп ещё окончательно не введен в эксплуатацию, а уже не просто фотографирует Солнце, но делает это так, как раньше не удавалось ни одному инструменту. Главная «фишка» фотографии — разрешение: изображение покрывает область 36 500 на 36 500 километров (для сравнения: радиус Земли в среднем равен 6370 км), и мы впервые можем разглядеть детали размером около 30 километров на поверхности Солнца (по размеру это примерно как остров Манхэттен). Яркие образования на изображении, однако, побольше: поперечник одной такой «ячейки» составляет 700–1000 км, а площадь — примерно 700 тысяч квадратных километров (как Техас).
Эти «ячейки» называют гранулами (см. грануляция). Поверхность Солнца постоянно словно «кипит». Происходит конвекция: потоки горячей плазмы (светлые участки в центральной части гранул) поднимаются из более глубоких слоев солнечной атмосферы, а затем, охлаждаясь за счет потери энергии, «растекаются» и опускаются (темные области по краям гранул). Гранулы возникают хаотично и постоянно, в среднем одна такая гранула живет около восьми минут.
«Кипящая» плазма Солнца: запись конвекции в верхних слоях солнечной атмосферы, ускоренная в 45 раз. Показана область размером 19 000×10 700 км
Раньше рассмотреть процесс грануляции с Земли было проблематично из-за относительно низкого разрешения наземных солнечных телескопов. С появлением DKIST ситуация изменилась. Беспрецедентного разрешения позволяет добиться четырехметровое зеркало — самое большое зеркало наземного солнечного телескопа в мире — вкупе с отличным астроклиматом на вершине гавайского вулкана Халеакала (высота около 3 км над уровнем моря).
Обсерватория Халеакала стоит выше облаков — ничто не мешает ей наблюдать Солнце. Фото с сайта nso.edu
Зеркало телескопа изготовлено из специальной стеклокерамики толщиной 7,6 см, она сохраняет свою форму даже при сильных перепадах температуры. Стеклокерамика покрыта тонким слоем алюминия, который обеспечивает поверхность с высокой отражающей способностью, необходимую для оптических и инфракрасных волн, на которых работает телескоп. Изображение фотосферы Солнца получено на длине волны 789 нм, это инфракрасное излучение.
Слева — схема DKIST в разрезе. 1 — система задержки тепла: металлический «пончик», охлаждаемый жидкостью, пропускает только узкий луч света, задерживая более 95% тепла. 2 — апертура, через которую свет попадает на телескоп, ее размер тщательно регулируется. 3 — главное зеркало телескопа, диаметром четыре метра. 4 — оптические и механические системы телескопа, которые передают свет от апертуры на научные приборы. 5 — здание с пунктом управления, лабораториями и прочими нужными помещениями. 6 — пункт управления телескопом. 7 — 150-тонная платформа, которая вращается, чтобы нейтрализовать вращение Солнца в небе. Справа — апертура телескопа открыта, солнечный свет освещает четырехметровое зеркало. Проводки на задней поверхности зеркала питают приводы, которые поддерживают зеркало в правильном положении. Изображения с сайта nso.edu
С одной стороны, Солнце — гигантский термоядерный реактор, расположенный на крошечном в астрономических масштабах расстоянии примерно в 150 млн км от нас, что позволяет рассмотреть его во всех деталях, а с другой — вполне заурядная звезда. Изучая ее, можно понять процессы, происходящие в звездах. Согласно распространенной среди астрономов шутке, наблюдать Солнце в телескоп можно дважды в жизни: сперва одним глазом, потом оставшимся. Нынешние технологии позволяют сделать наблюдения ближайшей к нам звезды безопасными и информативными.
Сейчас солнечная астрономия переживает всплеск. DKIST только-только достроен, а в полноценную эксплуатацию его планируется ввести в июле 2020 года. Но, учитывая его текущие успехи, уже можно надеяться на новые открытия.
Солнце изучают, конечно, не только с помощью наземных телескопов, но и благодаря аппаратам на околоземной орбите. С 1995 года изучением Солнца занимается орбитальная обсерватория SOHO; в 2010 была запущена обсерватория солнечной динамики (Solar Dynamic Observatory, SDO). Научные приборы этих миссий работают в разных диапазонах спектра: в видимом, инфракрасном и в ультрафиолетовом. Им не мешает земная атмосфера, но расстояние от них до Солнца так же велико, как и от наземных обсерваторий, а разрешение оставляет желать лучшего (к примеру, установленный на SDO инструмент AIA обладает максимальным разрешением в 1 угловую секунду, — наземный DKIST превосходит его по этому показателю примерно в 20 раз: его разрешение 0,05 угловых секунд), поэтому было решено отправить исследовательские миссии непосредственно к звезде. Прямо сейчас к Солнцу направляется солнечный зонд «Паркер» (Parker Solar Probe; см. картинку дня Солнечный зонд «Паркер»), запущенный 12 августа 2018 года, а на 10 февраля 2020 года назначен старт европейской миссии Solar Orbiter, которая будет укомплектована научными инструментами для изучения Солнца в еще более широкой области спектра — от рентгеновского излучения до радиоволн. В дальнейшем планируется комбинировать данные DKIST, «Паркера» и Solar Orbiter — таким образом ученые смогут получить более детальную и точную картину.
Эти космические аппараты позволяют не только получать фундаментальные научные знания (и красивые картинки), но и, например, предсказывать так называемую космическую погоду — солнечную активность, которая может влиять и на повседневную жизнь. Потоки заряженных частиц высоких энергий, которые рождаются во время всплесков этой активности, долетая до Земли, вызывают возмущения в магнитном поле — полярные сияния в высоких широтах, сбои в работе навигационных спутниковых систем и даже перебои в работе наземной электросети (в случае особо яростного шторма).
Источник
Гранулы (физика Солнца)
Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Гранулы — образования в фотосфере Солнца, вызванные конвекцией плазмы.
Конвективные потоки формируют колонны конвекции, перемешивающие вещество в зоне конвекции. Гранулы являются видимыми вершинами таких отдельных колонн и образуют зернистую структуру, называемую грануляцией.
Содержание
Механизм возникновения [ править | править код ]
Гравитационная конвекция: горячая плазма поднимается вверх по центру колонны, растекается, в фотосфере и по внешней окружности колонны опускается в глубину, после чего цикл повторяется. В результате центр гранулы оказывается горячее и ярче её краев, куда стекает остывшая плазма.
Характеристики [ править | править код ]
Типичная гранула имеет диаметр порядка 1500 км. [1] В любой момент времени поверхность Солнца покрыта примерно 4 миллионами гранул. Под фотосферой находится слой «супергранул» диаметром до 30000 км с продолжительностью жизни до 24 часов.
Измерения скорости движения вещества в гранулах, опирающиеся на эффект Доплера, показывают, что скорость плазмы в центре гранулы составляет около 400 м/с и по мере движения к краям уменьшается до 200 м/с.
Гранулы являются динамическими образованиями, постоянно возникающими, меняющимися и исчезающими. Время их существования — от 8 до 20 минут. [2]
Галерея [ править | править код ]
Движение гранул на поверхности Солнца, снятое шведским солнечным телескопом [en] .
Источник
ГРАНУЛЯЦИЯ Солнце
Большой Энциклопедический словарь . 2000 .
Смотреть что такое «ГРАНУЛЯЦИЯ Солнце» в других словарях:
Солнце — (справа разрез). СОЛНЦЕ, типичная звезда Галактики, центральное тело Солнечной системы. Масса MС = 2´1030 кг, радиус RS = 696 тыс. км, светимость (мощность излучения) L =3,86´1023 кВт, эффективная температура поверхности (фотосферы) около 6000 К … Иллюстрированный энциклопедический словарь
СОЛНЦЕ — СОЛНЦЕ, типичная звезда Галактики, центральное тело Солнечной системы. Масса MС = 2?1030 кг, радиус RS = 696 тыс. км, светимость (мощность излучения) L =3,86?1023 кВт, эффективная температура поверхности (фотосферы) около 6000 К. Период вращения… … Современная энциклопедия
СОЛНЦЕ. — СОЛНЦЕ. Содержание: 1. Введение 2. Внутреннее строение 3. Атмосфера 4. Магнитные поля 5. Излучение 1. Введение С. газовый, точнее плазменный, шар. Радиус С. см, т. е. в 109 раз больше экваториального радиуса Земли; масса С. г, т. е. в 333000 раз… … Физическая энциклопедия
Солнце — 1. Движение и размеры С. 2. Свет и теплота С. 3. Методы наблюдения С. 4. Фотосфера, грануляция, пятна и факелы. 5. Вращение С. 6. Периодичность пятен. 7. Связь явлений на С. с земным магнетизмом. 8. Хромосфера и выступы. 9. Корона С. 10. Гипотеза … Энциклопедический словарь Ф.А. Брокгауза и И.А. Ефрона
Солнце* — 1 . Движение и размеры С. 2 . Свет и теплота С. 3 . Методы наблюдения С. 4 . Фотосфера, грануляция, пятна и факелы. 5 . Вращение С. 6 . Периодичность пятен. 7 . Связь явлений на С. с земным магнетизмом. 8 . Хромосфера и выступы. 9 . Корона С. 10 … Энциклопедический словарь Ф.А. Брокгауза и И.А. Ефрона
СОЛНЦЕ — звезда, вокруг которой обращаются Земля и другие планеты Солнечной системы. Солнце играет исключительную роль для человечества как первоисточник большинства видов энергии. Жизнь в известной нам форме была бы невозможна, если бы Солнце светило… … Энциклопедия Кольера
грануляция — и; ж. 1. к Гранулировать. 2. Астрон. Видимая зернистость поверхностного слоя Солнца. 3. Мед. Постепенное зарастание раны, язвы и т.п. новой соединительной тканью, имеющей зернистую поверхность; сама такая ткань. ◁ Грануляционный, ая, ое. * * *… … Энциклопедический словарь
Солнце — центральное тело Солнечной системы (См. Солнечная система), представляет собой раскалённый плазменный шар; С. ближайшая к Земле Звезда. Масса С. 1,990 1030 кг (в 332 958 раз больше массы Земли). В С. сосредоточено 99,866% массы Солнечной… … Большая советская энциклопедия
Грануляция — в астрономии, зернистое строение фотосферы Солнца (См. Солнце) … Большая советская энциклопедия
ГРАНУЛЯЦИЯ — на Солнце, видимая в телескоп зернистая структура солнечной фотосферы. Представляет собой совокупность большого числа тесно расположенных гранул ярких изолированных образований диам. 500 1000 км, покрывающих весь диск Солнца. Отд. гранула… … Естествознание. Энциклопедический словарь
Источник
Гранулы и пятна на Солнце
Гранулы и пятна на Солнце
Земному наблюдателю, не вооруженному оптическими приборами, кажется, что диск Солнца имеет гомогенную структуру. Однако при более внимательном его изучении на нем можно заметить определенную неоднородность, состоящую из крупных и мелких структур.
И даже не самая качественная оптика позволяет заметить, что вся фотосфера светила «заполнена» световыми зернышками, называемыми гранулами, и темными промежутками между ними. При этом на солнечном диске можно сразу наблюдать около миллиона светлых вкраплений.
По солнечным масштабам размеры гранул небольшие – до 1000—2000 километров в поперечнике, а «каналы», разделяющие гранулы, и того б»іже: около 300—600 километров в ширину.
Причем гранулы – это не статичные образования. Они все время находятся в динамичных изменениях: одни из них исчезают, другие – появляются. При этом жизнь гранул очень короткая: каждая из этих структур живет не более 10 минут.
Все это напоминает кипение жидкости в огромном котле. Такое сравнение выбрано по той причине, что и метаморфозы гранул, и кипение являются одним и тем же физическим процессом – конвекцией, то есть переносом тепла большими массами горячего вещества, которые, поднимаясь снизу, одновременно расширяются и остывают.
Гранулы и солнечные пятна на поверхности нашего дневного светила
В свою очередь на фоне гранул можно наблюдать еще более контрастные и крупные объекты – солнечные пятна и факелы.
В отличие от гранул солнечные пятна – это темные образования на поверхности нашего дневного светила. Наблюдая за Солнцем в телескоп, можно заметить, что крупные пятна состоят из двух концентрических, прилегающих друг к другу областей: темной и более светлой. Диаметр светлого круга более чем в два раза шире темного.
По своим размерам солнечные пятна сильно разнятся. Так, малые пятна имеют диаметр от 1000 до 2000 километров, в то время как гигантские значительно превосходят размеры нашей планеты. А некоторые из них могут занимать площадь поперечником в 40 тысяч километров. Самое же большое из наблюдавшихся пятен достигало 100 тысяч километров.
В ходе многочисленных и длительных наблюдений астрономы пришли к выводу, что пятна – это области выхода в солнечную атмосферу мощных магнитных полей. А поскольку они сокращают количество энергии, поступающей от недр светила к фотосфере, в местах их выхода на поверхность температура падает. Пятна почти на 1500 градусов холоднее окружающего их вещества, поэтому они и темнее прилегающих к ним областей.
Солнечные пятна обычно образуют ассоциации из нескольких больших и малых пятен, нередко занимающие довольно значительное пространство на солнечном диске. Эти «коллективы» пятен находятся в постоянной динамике: пятна рождаются, растут и распадаются.
Ассоциации пятен отличаются относительно продолжительной жизнью: некоторые из них сохраняются в течение двух или трех оборотов Солнца, период вращения которого, как известно, равен приблизительно 27 суткам.
Кроме того, вокруг пятен почти всегда находятся яркие сферы, которые называются факелами. Их температура примерно на 2000 градусов выше окружающей среды. Факелы в свою очередь состоят из ячеек размером около 30 тысяч километров.
Факелы, в отличие от пятен, живут дольше – три-четыре месяца. Следует иметь в виду, что факелы не всегда живут в союзе с пятнами: довольно часто встречаются факельные поля, внутри которых пятна никогда не возникают.
Отсюда следует предположение, что и факелы, как и пятна, тоже являются местами выхода магнитных полей во внешние слои Солнца. Но эти поля, видимо, значительно слабее, чем в пятнах.
Количество пятен и факелов характеризует солнечную активность, максимумы которой повторяются через каждые 11 лет. Когда активность минимальная, пятна на Солнце долгое время могут вообще отсутствовать. А вот в годы максимума они появляются на солнечном диске десятками.
В заключение хочется вкратце остановиться на истории наблюдения солнечных пятен. Считается, что впервые зафиксировал на Солнце пятна знаменитый Галилео Галилей. Однако ради справедливости следует отметить, что Галилей даже в Европе не был их первооткрывателем.
Намного раньше, еще в 807 году, монах Адельмус сообщил, что наблюдал в течение девяти дней темное пятно на поверхности Солнца. Впрочем, он ошибочно посчитал, что наблюдал прохождение Меркурия по солнечному диску.
А в 1128 году монах Иоанн Вустерский в своих «Хрониках» изобразил на рисунке нашего дневного светила два крупных пятна.
Первые же сообщения о пятнах на Солнце относятся к 800 году до нашей эры: сведения о них фигурируют в китайской «Книге Перемен». К четвертому столетию до нашей эры (364 год) относятся также комментарии китайского астронома Ганя Дэ, который разглядел темные области на Солнце. Впоследствии сообщения о похожих явлениях регулярно появлялись в императорских хрониках Поднебесной.
Данный текст является ознакомительным фрагментом.
Продолжение на ЛитРес
Читайте также
Как вывести пятна
Как вывести пятна Пятна от грязи 1. Почисть место загрязнения мокрой щеткой и подожди, когда ткань подсохнет. Затем смочи пятно теплой мыльной водой.Если это не помогло, опусти загрязненный участок в крепкий уксусный раствор.2. Если изделие нельзя стирать, протри пятно
Пятна от грязи
Пятна от грязи 1. Почисть место загрязнения мокрой щеткой и подожди, когда ткань подсохнет. Затем смочи пятно теплой мыльной водой.Если это не помогло, опусти загрязненный участок в крепкий уксусный раствор.2. Если изделие нельзя стирать, протри пятно ватным тампоном,
Жирные пятна
Жирные пятна 1. Засаленные участки одежды, например изнанку воротничка, протри ватным тампоном, смоченным в растворе поваренной соли с нашатырем: 1 ч. л. соли на 1 ст. л. 10 %-ного нашатырного спирта.2. Жирное пятно на хлопчатобумажной ткани смочи скипидаром и прогладь с
Пятна крови
Пятна крови 1. Свежее пятно замой сначала холодной водой, а затем теплым мыльным раствором. Перед стиркой замочи испачканную кровью вещь на несколько часов.2. С застарелыми пятнами крови придется повозиться подольше. Смешай 1 стакан воды с 1 ч. л. нашатырного спирта и
Пятна от йода
Пятна от йода 1. Посыпь пятно питьевой содой, полей уксусом и оставь на 12 ч. Затем прополощи изделие в воде.2. Смочи пятно водой и натирай крахмалом, пока оно не исчезнет. Затем постирай вещь в воде с
Пятна от травы
Пятна от травы 1. Протри пятно водкой или денатуратом, затем прополощи ткань в теплой воде.2. Раствори в половине стакана воды 1 ч. л. нашатырного спирта и протри пятно. Затем прополощи ткань в теплой воде.3. С белой ткани травяное пятно удали, протерев его 3 %-ным раствором
СОЛНЦЕ 3: СОЛНЕЧНЫЕ ПЯТНА
СОЛНЦЕ 3: СОЛНЕЧНЫЕ ПЯТНА Солнечные пятна, возникающие в фотосфере, имеют неправильную форму и варьируют по размеру от 10 000 км и более. Солнечное пятно существует от нескольких часов до нескольких месяцев, а потом исчезает. Часто возникают группы солнечных пятен; каждое
Откуда на Солнце пятна?
Откуда на Солнце пятна? В 1680 году, сконструировав свой телескоп, Галилео Галилей стал первым человеком, которому удалось обнаружить пятна на Солнце. Через его трубу они казались похожими на черные дыры в белом диске Солнца. Солнечные пятна можно наблюдать почти в любой
Родимые пятна
Родимые пятна Родимые пятна (родинки, naevi Muttermal, tache congenitale, mother-spot) – ограниченные изменения кожных покровов, большей частью прирожденные или же существующие в зародыше во время рождения, но развивающиеся позднее. Они представляются в виде светлой или темной пигментации,
И на солнце бывают пятна
И на солнце бывают пятна Первоисточник — поэма «Россияда» Михаила Матвеевича Хераскова (1733-1807): И в солнце, и в луне есть темные места! Иносказательно: и у самых достойных людей есть свои недостатки; никто не безупречен и безупречным быть не может
Пятна и их выведение
Пятна и их выведение Если вы посадили пятно, не расстраивайтесь. Его можно вывести, зная основные способы удаления пятен.Ваши действия:1. Пятном займитесь сразу же, не давая ему впитаться и высохнуть.2. Жирные пятна обильно присыпьте крахмалом, тальком или солью, чтобы
Родимые пятна
Родимые пятна Природа родимых пятен неизвестна. Полагают, что они появляются как результат тяжелых мыслей, неприятных жизненных ситуаций и эмоциональных потрясений беременной женщины.На теле почти каждого младенца есть красные пятна между бровями, на веках глаз,
Источник