Грануляция солнца связана с

Грануляция солнца связана с

ГРАНУЛЯЦИЯ — система постоянно возникающих, а затем (через неск. минут) исчезающих светлых ячеек (гранул) в фотосфере Солнца, разделённых узкими тёмными промежутками. Поскольку угловой размер гранул ( » 1″) очень близок к предельному разрешению солнечных телескопов, установленных на поверхности Земли, Г. наблюдается или в моменты наибольшего спокойствия атмосферы (разрешение до 0,5″), или с баллонов и спутников. Г. видна практически до самого края диска Солнца. Общее число гранул на диске » 2 . 10 6 .

Характеристики отдельных гранул сильно меняются при переходе от одной ячейки к другой и подвержены временным изменениям. Ср. диаметр гранулы составляет » 700 км, хотя встречаются как вдвое большие, так и вдвое меньшие гранулы. Ср. время жизни гранулы ок. 8 мин. Скорости движения газа в гранулах определить весьма трудно. При наблюдениях спектра Солнца с очень высоким пространств. разрешением спектральные линии показывают характерную зигзагообразную структуру (рис.). Появление зигзагов связано со сдвигом линий из-за Доплера эффекта , вызванного подъёмом и опусканием газовых масс протяжённостью в сотни км. Однако фактически наблюдаемые над фотосферой (где образуются центр. части линий) скорости этих макродвижений оказываются весьма малыми — до 0,4 км/с для восходящего потока в центр. части гранул. По аналогичным наблюдениям близ края диска обнаруживается растекание газа от центра к периферии ячеек со скоростями 0,2-0,3 км/с. Экстраполяция этих значений приводит к скоростям » 1 км/с собственно в фотосфере, на уровне образования непрерывного спектра, и к скоростям » 2 км/с в подфотосферных слоях. Из совпадения последней величины с теоретич. значением скорости конвекции в верхней части конвективной зоны, а также из равенства теоретич. и наблюдаемого времени жизни ячеек делается заключение о том, что происхождение Г. связано с конвекцией . Наблюдаемые эффекты явл. в таком случае результатом проникновения отдельных конвективных элементов в верхний, конвективно устойчивый слой. Солнце в этом смысле явл. звездой с развитой конвективной зоной.

Отношение интенсивностей излучения светлых гранул и тёмных фотосферных межгранулярных прожилок для видимой области спектра составляет » 1,3. Ото свидетельствует о различии примерно на 500К темп-р в этих объектах на уровне образования непрерывного спектра.

Иногда наблюдаются кольцевые (взрывающиеся) гранулы: яркая точка, расширяющаяся со скоростью до 2 км/с в кольцо, к-рое затем распадается на части (длительность всего процесса » 10 мин). В активных областях фотосферы существуют цепочки ярких гранул, образующих волокна фотосферных факелов. В непосредств. близости от солнечных пятен гранулы несколько вытягиваются вдоль направления силовых линий магн. поля. В сильных полях тени пятен наблюдается слабоконтрастная остаточная грануляция с размерами ячеек » 300 км и временем жизни » 30 мин.

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

Гранула (физика Солнца) — Granule (solar physics)

Гранулы по фотосферы от Солнца вызваны конвекционных потоков ( тепловых колонн , ячейки Бенара ) из плазмы в конвективной зоне Солнца. Зернистость солнечной фотосферы создается верхушками этих конвективных ячеек и называется грануляцией .

Поднимающаяся часть гранул расположена в центре, где плазма более горячая. Внешний край гранул более темный из-за более холодной нисходящей плазмы. (Термины темнее и холоднее используются строго по сравнению с более яркой и горячей плазмой. Поскольку светимость увеличивается в четвертой степени температуры , даже небольшая потеря тепла дает большой контраст светимости; эта «более холодная», «более темная» плазма все еще остается намного горячее и намного ярче, чем реакция термитов.) В дополнение к видимому виду, который можно было бы объяснить конвективным движением , измерения доплеровского сдвига света от отдельных гранул свидетельствуют о конвективной природе гранул.

Типичная гранула имеет диаметр порядка 1500 километров (930 миль) и длится от 8 до 20 минут до рассеивания. В любой момент поверхность Солнца покрыта примерно 4 миллионами гранул. Ниже фотосферы находится слой « супергранул » диаметром до 30 000 километров (19 000 миль) с продолжительностью жизни до 24 часов.

Галерея

Грануляционные движения на поверхности Солнца, наблюдаемые шведским солнечным телескопом .

Детальный вид пятна и окружающей солнечной поверхности. Плотный узор клеток (не связанный с пятном) — это грануляция ; отдельные клетки представляют собой гранулы .

Источник

Строение Солнца

Солнце — самая близкая к нам звезда и главная звезда Солнечной системы. В данной статье будет рассмотрено строение Солнца как рядовой звезды вселенной.

Схема строения Солнца

• Протуберанец;
• Видимая поверхность Солнца. Плотность меньше — 1/1000000 г/см куб, температура 6000 К, давление 1/6 атмосферы;
• Конвективная зона. По мере приближения к поверхности Солнца температура быстро уменьшается. В результате происходит конвекция — перемешивание вещества и перенос энергии к поверхности светила самим веществом;
• Зона переноса энергии излучением. Она представляет собой как бы стенки ядерного котла, через которые энергия медленно просачивается наружу;
• Ядро Солнца — естественный термоядерный реактор, где происходит выделение энергии за счет превращения водорода в гелий. В центре ядра: плотность — 160 г/см куб, температура — 15 млн К, давление — 340 млрд атмосфер, т.е. условия точно такие, какие нужны для работы ядерного реактора;
• Фотосфера — из нее исходит большая часть излучаемой Солнцем энергии в видимой области спектра;
• Хромосфера — плотность и давление с высотой убывают, а температура возрастает;
• Корона — самый верхний слой атмосферы Солнца — состоит из чрезвычайно разреженной плазмы. Она постоянно расширяется в окружающее пространство и переходит в солнечный ветер. Во внутренней короне 1 млн К и выше.

Слои и их особенности

Внутреннее строение Солнца слоистое, т.е. состоит из ряда сфер, или областей. В центре находится ядро, затем область лучевого переноса энергии, далее конвективная зона и, наконец, атмосфера. К ней ряд исследователей относят три внешние области: фотосферу, хромосферу и корону. Правда, другие астрономы к солнечной атмосфере относят только хромосферу и корону.

Ядро — центральная часть Солнца со сверхвысоким давлением и температурой, которые облегчают течение ядерных реакций. Они выделяют огромное количество электромагнитной энергии в предельно коротких диапазонах волн.

Область лучистого переноса энергии — находится над ядром. Она образована практически неподвижным и невидимым сверхвысокотемпературным газом. Передача через нее энергии, генерируемой в ядре, к внешним сферам Солнца осуществляется лучевым способом, без перемещения газа. Этот процесс надо представлять себе примерно так: из ядра в область лучевого переноса энергия поступает в предельно коротковолновых диапазонах — гамма излучения, а уходит в более длинноволновом рентгеновском, что связано с понижением температуры газа к периферической зоне.

Конвективная область — располагается над предыдущей. Она образована также невидимым раскаленным газом, находящимся в состоянии конвективного перемешивания. Перемешивание обусловлено положением области между двумя средами, резко различающимися по господствующим в них давлению и температуре. Перенос тепла из солнечных недр к поверхности происходит в результате локальных поднятий сильно нагретых масс воздуха, находящихся под высоким давлением, к периферии светила, где температура газа меньше и где начинается световой диапазон излучения Солнца. Толщина конвективной области оценивается приблизительно в 1/10 часть солнечного радиуса.

Фотосфера — это нижний из трех слоев атмосферы Солнца, расположенный непосредственно на плотной массе невидимого газа конвективной области. Фотосфера образована раскаленным ионизированным газом, температура которого у основания близка к 10000 К (т. е. абсолютная температура), а у верхней границы, расположенной примерно в 300 км выше, порядка 5000 К. Средняя температура фотосферы принимается в 5700 К. При такой температуре раскаленный газ излучает электромагнитную энергию преимущественно в оптическом диапазоне волн. Именно этот нижний слой атмосферы, видимый как желтовато-яркий диск, зрительно воспринимается нами как Солнце.

Через прозрачный воздух фотосферы в телескоп отчетливо просматривается ее основание — контакт с массой непрозрачного воздуха конвективной области. Поверхность раздела имеет зернистую структуру, называемую грануляцией . Зерна, или гранулы, имеют поперечники от 700 до 2000 км. Положение, конфигурация и размеры гранул меняются. Наблюдения показали, что каждая гранула в отдельности выражена лишь какое-то короткое время (около 5-10 мин.), а затем исчезает, заменяясь новой гранулой. На поверхности Солнца гранулы не остаются неподвижными, а совершают нерегулярные движения со скоростью примерно 2 км/сек. В совокупности светлые зерна (гранулы) занимают до 40% поверхности солнечного диска.

Процесс грануляции представляется как наличие в самом нижнем слое фотосферы непрозрачного газа конвективной области — сложной системы вертикальных круговоротов. Светлая ячея — это поступающая из глубины порция более разогретого газа по сравнению с уже охлажденной на поверхности, а потому и менее яркой, компенсационно погружающейся вниз. Яркость гранул на 10-20% больше окружающего фона указывает на различие их температур в 200-300° С.

Образно грануляцию на поверхности Солнца можно сравнить с кипением густой жидкости типа расплавленного гудрона, когда со светлыми восходящими струями появляются пузырьки воздуха, а более темные и плоские участки характеризуют погружающиеся порции жидкости.

Исследования механизма передачи энергии в газовом шаре Солнца от центральной области к поверхности и ее излучение в космическое пространство показали, что она переносится лучами. Даже в конвективной зоне, где передача энергии осуществляется движением газов, большая часть энергии переносится излучением.

Таким образом, поверхность Солнца, излучающая энергию в космическое пространство в световом диапазоне спектра электромагнитных волн, — это разреженный слой газов фотосферы и просматривающаяся сквозь нее гранулированная верхняя поверхность слоя непрозрачного газа конвективной области. В целом зернистая структура, или грануляция, признается свойственной фотосфере — нижнему слою солнечной атмосферы.

Хромосфера. При полном солнечном затмении у самого края затемненного диска Солнца видно розовое сияние — это хромосфера. Она не имеет резких границ, а представляет собой сочетание множества ярких выступов или языков пламени, находящихся в непрерывном движении. Хромосферу сравнивают иногда с горящей степью. Языки хромосферы называют спикулами. Они имеют в поперечнике от 200 до 2000 км (иногда до 10000) и достигают в высоту нескольких тысяч километров. Их надо представлять себе как вырывающиеся из Солнца потоки плазмы (раскаленного ионизированного газа).

Установлено, что переход от фотосферы к хромосфере сопровождается скачкообразным повышением температуры от 5700 К до 8000 — 10000 К. К верхней же границе хромосферы, находящейся приблизительно на высоте 14000 км от поверхности солнца, температура повышается до 15000 — 20000 К. Плотность вещества на таких высотах составляет всего 10-12 г/см3, т. е. в сотни и даже тысячи раз меньше, чем плотность нижних слоев хромосферы.

Солнечная корона — внешняя атмосфера Солнца. Некоторые астрономы называют ее атмосферой Солнца. Она образована наиболее разреженным ионизированным газом. Простирается примерно на расстояние 5 диаметров Солнца, имеет лучистое строение, слабо светится. Ее можно наблюдать только во время полного солнечного затмения . Яркость короны примерно такая же, как у Луны в полнолуние, что составляет лишь около 5/1000000 долей яркости Солнца. Корональные газы в высокой степени ионизированы, что определяет их температуру примерно в 1 млн. градусов. Внешние слои короны излучают в космическое пространство корональный газ — солнечный ветер. Это второй энергетический (после лучистого электромагнитного) поток Солнца, получаемый планетами. Скорость удаления коронального газа от Солнца возрастает от нескольких километров в секунду у короны до 450 км/сек на уровне орбиты Земли, что связано с уменьшением силы притяжения Солнца при увеличении расстояния. Постепенно разреживаясь по мере удаления от Солнца, корональный газ заполняет все межпланетное пространство. Он воздействует на тела Солнечной системы как непосредственно, так и через магнитное поле, которое несет с собой. Оно взаимодействует с магнитными полями планет. Именно корональный газ (солнечный ветер) является основной причиной полярных сияний на Земле и активности других процессов магнитосферы.

Источник