Протуберанцы это выбросы вещества с поверхности солнца

Протуберанцы

Протуберанцы (нем. Protuberanzen , от лат. protubero — вздуваюсь) — плотные конденсации холодного вещества, которые поднимаются и удерживается над поверхностью Солнца магнитным полем.

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.

Протуберанцы хорошо видны во время полных солнечных затмений. Вне затмений наблюдаются с помощью особых спектральных приборов (протуберанц-спектроскопов) [1] , интерференционных фильтров, внезатменных коронографов (коронограф Лио), хромосферных телескопов. В проекции на солнечный диск протуберанцы заметны в виде тёмных волокон.

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:

Спокойные — движения вещества и изменение формы в них медленные; время существования недели и даже месяцы; наблюдаются во всех гелиографических широтах. Они возникают либо вдали от групп солнечных пятен, либо вблизи них на поздних стадиях их развития. Кинетическая температура — 15000°.
Активные — в них происходят довольно быстрые движения потоков вещества от протуберанца к фотосфере, от одного протуберанца к другому. Многие спокойные протуберанцы также переживают активную стадию, длящуюся от десятков минут до нескольких суток, заканчивающуюся либо полным исчезновением, либо превращением его в эруптивный протуберанец. Кинетическая температура — 25000°.
Эруптивные, или изверженные — по виду напоминают громадные фонтаны, достигающие высот до 1,7 млн. км над поверхностью Солнца. Движения сгустков вещества в них происходят быстро; извергаются со скоростями в сотни км/сек и довольно быстро изменяют свои очертания. При увеличении высоты протуберанец слабеет и рассеивается. В некоторых протуберанцах наблюдались резкие изменения скорости движения отдельных сгустков. Эруптивные протуберанцы непродолжительны.
Корональные, или петлеобразные — возникают над хромосферой в виде небольших облачков, сливающихся затем в одно облако, из которого отдельными струями вниз к хромосфере спускаются потоки светящегося вещества. Все явление длится несколько часов. Большие протуберанцы и энергичные корональные выбросы достаточно редки, они случаются значительно чаще вблизи максимума 11-летнего солнечного цикла активности, когда наблюдается много пятен и других активных явлений.

Следующая классификация протуберанцев, учитывающая характер движения материи в них и форму протуберанцев, выработана в КрАО:

I тип (встречается редко) имеет форму облака или струи дыма. Развитие начинается от основания вещество поднимается по спирали на большие высоты. Скорость движения вещества может достигать 700 км/сек. На высоте около 100 тыс. км от протуберанца отделяются куски, падающие затем обратно по траекториям, напоминающим силовые линии магнитного поля.
II тип имеет форму искривлённых струй, начинающихся и кончающихся на поверхности Солнца. Узлы и струи движутся как бы по магнитным силовым линиям. Скорости движения сгустков — от нескольких десятков до 100 км/сек. На высотах в несколько сотен тысяч км струи и сгустки угасают.
III тип имеет форму кустарника или дерева; достигает очень больших размеров. Движения сгустков (до десятков км/сек) неупорядочены.

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.

Химический состав протуберанцев соответствует составу обращающего слоя, однако физические условия в них таковы, что в спектре спокойных протуберанцев преобладают линии водорода и однократно ионизированного кальция; в протуберанцах связанных с солнечными пятнами (такова большая часть изверженных), выделяются также линии различных металлов. Ширина, интенсивность и другие особенности этих линий указывают на то, что для протуберанцев характерны температуры 6—8 тыс. К при концентрации частиц (1—5)*10 10 см -3 . Длительное существование протуберанцев показывает, что его вещество удерживают магнитные силы. Наличие магнитных полей в протуберанцах напряжённостью в несколько сотен эрстед установлено спектроскопическими наблюдениями.

Источник

Протуберанец — это. Протуберанцы на Солнце

Под солнечной активностью подразумевают совокупность нестационарных явлений, находящихся в динамике, и разных активных образований, возникающих в атмосфере Солнца. Одним из проявлений его активности является возникновение в магнитном поле солнечной атмосферы специфических волокон, а именно — плазменных образований. Когда они становятся видимыми на краю солнечного диска, их называют протуберанцами.

Протуберанцы ‒ что это такое?

Впервые упоминание о том, что в период полного затмения Солнца наблюдалось появление необычных образований, появилось ещё в 1185 году, а детальное изучение их началось с 1842 года. Впоследствии они были названы протуберанцами (protubero), что в переводе с латыни означает «вздуваться».

Сегодня, благодаря многочисленным исследованиям, известно, что протуберанец ‒ это образование из солнечной плазмы, имеющее колоссальные размеры. Эти гигантские выбросы поднимаются над поверхностью Солнца по силовым линиям его магнитного поля и удерживаются там за счет него определенное время. Некоторые из них могут «висеть» в околосолнечном пространстве порой до нескольких месяцев, практические не меняя своей первоначальной формы.

Протуберанцы по сути

Несмотря на то что изучением этих необычных образований наука занимается давно, четкой и полной теории, объясняющей их многообразие и различные явления, с ними связанные, нет. Фактически протуберанцы естества – это темные волокна, хорошо видимые в хромосфере Солнца. Их структура более плотная и холодная, чем окружающая плазма, а химический набор элементов соответствует составу образующего их слоя. Тем не менее их внутреннее физическое состояние таково, что спектр одних протуберанцев перенасыщен линиями водорода, а других – различными металлами. Длительность существования их указывает на то, что их вещество удерживается магнитными силами.

Как проявляются протуберанцы?

Солнечные протуберанцы выглядят как яркие образования, выступающие по краям диска Солнца. Возникающие на его фоне, они имеют более темный цвет, что обусловлено более низкой, чем окружающее вещество, температурой их плазмы.

На фоне горячей короны протуберанец – это плотное и холодное образование. Поднявшись с поверхности Солнца, он частично сбрасывает своё вещество, а затем спускается и исчезает. Некоторые из них присутствуют в короне месяцами, другие, двигаясь с большой скоростью, не пропадают по несколько недель. Отдельные экземпляры, имеющие колоссальную скорость, внезапно взрываются.

Каких размеров бывают протуберанцы?

Протуберанцы на Солнце поражают своими необычайными размерами. Типичные представители этих образований достигают в высоту до 40 тысяч километров, при этом их ширина может быть около 200 тысяч километров. Попадаются и такие выбросы, высота которых составляет 800 тысяч километров. Неоднократно учеными были зафиксированы такие рекордсмены, размер которых превышал 3 миллиона километров. Извержение одного из таких громаднейших протуберанцев, который взметнулся, выгнувшись подковой, наблюдалось с борта космического корабля на протяжении 30 часов в августе 2010 года.

Какие бывают протуберанцы?

Эти образования бывают довольно разнообразны. По своему внешнему виду и скорости движения протуберанцы на Солнце делят на:

спокойные, отличающиеся медленным движением и практически незаметным изменением формы, они могут существовать как несколько недель, так и месяцев;
активные, которые характеризуются быстротой движения потока вещества и временем существования от нескольких минут до десятков часов;
петлеобразные (корональные), как правило, возникают в виде маленьких облаков, которые со временем соединяются в одно большое облако, существующее несколько часов;
эруптивные (или взлетающие) напоминают огромные фонтаны, способные очень быстро извергаться и менять свою форму, после чего быстро исчезать.

В зависимости от их формы, а также от того, каким образом в них движется сама материя, их классифицируют на три типа:

Образования в форме струи дыма или облака, способные подниматься по спирали на значительную высоту.
Протуберанцы в виде искривленных струй и узлов, которые начинаются и заканчиваются на солнечной поверхности. Как правило, поднявшись по магнитным силовым линиям, на большой высоте они начинают угасать.
Образования больших размеров, имеющие форму дерева или кустарника. Сгустки их вещества движутся хаотично, имея при этом скорость, которая не превышает нескольких десятков км/с.

Как наблюдать протуберанцы?

Протуберанец – это проявление активности Солнца. Наблюдать его можно во время полного солнечного затмения, хотя бывает оно довольно редко. Вот почему учеными были сконструированы спектральные приборы, позволяющие воссоздавать искусственные затмения. Такие телескопы, выполненные из особого вида стекла, лишенного микропузырьков, оснащены черным диском, который имитирует Луну. В процессе наблюдения за Солнцем он медленно наплывает на него, в результате чего приборы видят свет, исходящий только от его короны.

Перед глазами наблюдателей открывается удивительная картина ‒ пляска протуберанцев на Солнце. За краем импровизированной Луны четко просматриваются выступы сложной формы ярко-розового цвета, похожие на языки пламени или громадные облака, вырывающиеся из верхних слоев солнечного диска.

В пределах пика 11-летней активности Солнца можно наблюдать корональные дугообразные протуберанцы. Это редкое явление непередаваемой красоты – образования в виде огромного облака, с краев которого спускаются струи, появляются в короне Солнца над её хромосферой.

Для астрономов долго оставались загадочными явления, происходящие в солнечной короне. Протуберанец. Это слово ассоциировалось с тайной, которую хранила звезда по имени Солнце. И только в наше время, благодаря спутникам и космическим станциям, большинство этих тайн было раскрыто.

Человечеству предстоит сделать еще много великих открытий как в неизведанной Вселенной, так и в нашей Солнечной системе.

Источник

Протуберанец

В этой статье не хватает ссылок на источники информации.

Протубера́нцы (нем. Protuberanzen , от лат. protubero — вздуваюсь) — плотные конденсации относительно холодного (по сравнению с солнечной короной) вещества, которые поднимаются и удерживаются над поверхностью Солнца магнитным полем.

Содержание

Описание

Одно из древнейших упоминаний о наблюдениях протуберанцев связано с полным солнечным затмением 1 мая 1185 года. 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 (H_α). Они представляют из себя конденсации из плотной и более холодной, чем окружающее вещество плазмы, приподнятые и удерживаемые над солнечной поверхностью петлями магнитного поля.

Классификация

Спокойные — движения вещества и изменение формы в них медленные; время существования недели и даже месяцы; наблюдаются во всех гелиографических широтах. Они возникают либо вдали от групп солнечных пятен, либо вблизи них на поздних стадиях их развития. Кинетическая температура — 15000°.
Активные — в них происходят довольно быстрые движения потоков вещества от протуберанца к фотосфере, от одного протуберанца к другому. Многие спокойные протуберанцы также переживают активную стадию, длящуюся от десятков минут до нескольких суток, заканчивающуюся либо полным исчезновением, либо превращением его в эруптивный протуберанец. Кинетическая температура — 25000°.
Эруптивные, или изверженные — по виду напоминают громадные фонтаны, достигающие высот до 1,7 млн км над поверхностью Солнца. Движения сгустков вещества в них происходят быстро; извергаются со скоростями в сотни км/сек и довольно быстро изменяют свои очертания. При увеличении высоты протуберанец слабеет и рассеивается. В некоторых протуберанцах наблюдались резкие изменения скорости движения отдельных сгустков. Эруптивные протуберанцы непродолжительны.
Корональные, или петлеобразные — возникают над хромосферой в виде небольших облачков, сливающихся затем в одно облако, из которого отдельными струями вниз к хромосфере спускаются потоки светящегося вещества. Все явление длится несколько часов. Большие протуберанцы и энергичные корональные выбросы достаточно редки, они случаются значительно чаще вблизи максимума 11-летнего солнечного цикла активности, когда наблюдается много пятен и других активных явлений.

I тип (встречается редко) имеет форму облака или струи дыма. Развитие начинается от основания; вещество поднимается по спирали на большие высоты. Скорость движения вещества может достигать 700 км/сек. На высоте около 100 тыс. км от протуберанца отделяются куски, падающие затем обратно по траекториям, напоминающим силовые линии магнитного поля.
II тип имеет форму искривлённых струй, начинающихся и кончающихся на поверхности Солнца. Узлы и струи движутся как бы по магнитным силовым линиям. Скорости движения сгустков — от нескольких десятков до 100 км/сек. На высотах в несколько сотен тысяч км струи и сгустки угасают.
III тип имеет форму кустарника или дерева; достигает очень больших размеров. Движения сгустков (до десятков км/сек) неупорядочены.

Теория

Химический состав протуберанцев соответствует составу обращающего слоя, однако физические условия в них таковы, что в спектре спокойных протуберанцев преобладают линии водорода и однократно ионизированного кальция; в протуберанцах связанных с солнечными пятнами (такова большая часть изверженных), выделяются также линии различных металлов. Ширина, интенсивность и другие особенности этих линий указывают на то, что для протуберанцев характерны температуры 6—8 тыс. К при концентрации частиц (1-5)·10 10 см −3 . Длительное существование протуберанцев показывает, что его вещество удерживают магнитные силы. Наличие магнитных полей в протуберанцах напряжённостью в несколько сотен эрстед установлено спектроскопическими наблюдениями.

Источник