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
Источник
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!
Источник
Журнал «Все о Космосе»
Солнечные протуберанцы
2017-08-18 Автор: Дэйв Игл
Солнечные протуберанцы – это выбросы солнечного вещества (плазмы) над поверхностью Солнца, которые удерживаются магнитным полем нашего дневного светила. Размеры протуберанцев могут достигать от десяти тысяч до 2 млн км. Время существования протуберанцев может составлять от 1 часа до недели. Если протуберанец проецируется на фоне диска Солнца – то его называют “волокно” и выглядит он тёмной полоской на фоне светлого диска Солнца, т.к. вещество протуберанцев холоднее и плотнее окружающей плазмы. Когда вы пытаетесь представить размер протуберанца, то помните, что Солнце в 109 раз больше Земли!
Протуберанцы можно разделить на несколько типов по внешнему виду и динамике поведения:
1) Эруптивные или изверженные протуберанцы – они очень быстро развиваются и от момента появления до исчезновения проходит порядка 1 часа.
2) Дугообразные – классической формы протуберанец, струи вещества движутся словно по магнитным силовым линиям.
3) “Лес” – долго стоящие протуберанцы, которые не имеют особой формы, могут существовать несколько суток.
Протуберанцы не доступны для наблюдений с помощью обычных солнечных фильтров с поверхности Земли, т.к. их яркость ниже яркости фона неба. Поэтому их можно наблюдать только либо во время полных солнечных затмений, либо с помощью специальных фильтров (H-alpha) и коронографов.
В 1919 году во время съемки полного солнечного затмения для подтверждения Общей Теории Относительности над Солнцем был виден крупный протуберанец.
В полном разрешении фото того затмения можно посмотреть тут.
Дорогие друзья! Желаете всегда быть в курсе последних событий во Вселенной? Подпишитесь на рассылку оповещений о новых статьях, нажав на кнопку с колокольчиком в правом нижнем углу экрана ➤ ➤ ➤
Добавить комментарий Отменить ответ
Для отправки комментария вам необходимо авторизоваться.
Источник
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
База знаний
Во время полных затмений Солнца даже невооруженным глазом видны выходящие из атмосферы гигантские фонтаны раскаленного газа. Иногда они выглядят как дуги или арки. Это протуберанцы.
Впервые в истории солнечный протуберанец был отмечен в Древней Руси в 1185 году, но физическая природа этих грандиозных образований солнечной атмосферы была выявлена многими веками позднее. Теперь нам известно, что протуберанцы представляют собой сравнительно плотные облака газов, возникающие в солнечной короне или выбрасываемые в нее из хромосферы.
Выброс газов происходит со скоростями, доходящими до нескольких сотен километров в секунду. Однако, как ни велики эти скорости, как правило, они недостаточны для отрыва протуберанцев от Солнца. Быстро вздымающиеся вверх газы растягиваются в обширные облака, а затем, рассеиваясь, снова оседают вниз. Высота выброса протуберанцев колоссальна и порой сопоставима с радиусом Солнца.
Имеется множество различных типов протуберанцев. Самый типичный протуберанец имеет вид гигантской светящейся арки, образованной струями и потоками более плотного и холодного, чем окружающая корона, вещества.
Кроме таких протуберанцев, называемых изверженными, на краю Солнца видны спокойные протуберанцы. Они имеют вид огромных облаков, плавающих над хромосферой и соединяющихся с ней отдельными колоннами или отростками Длина таких протуберанцев доходит иногда до 600 тысяч км – это в 50 раз больше диаметра Земли. Средний протуберанец плавает на такой высоте над поверхностью хромосферы, что под протуберанцем мог бы свободно поместиться земной шар!
При средней толщине, равной диаметру Земли, длине 20 тыс. км и высоте 50 тыс. км протуберанец имеет объем в 100 раз больше объема Земли. Но так как он состоит из разреженных газов, то его масса равна всего лишь 1018 г, то есть массе куба воды с длиной стороны в 15 км (что все же несколько больше массы мелкого астероида). По химическому составу протуберанцы ничем не отличаются от солнечной атмосферы.
Число протуберанцев постоянно меняется, но в среднем оно растет и убывает вместе с размером площади, занятой солнечными пятнами. Кроме того, изверженные протуберанцы зарождаются вблизи солнечных пятен, тогда как спокойные протуберанцы встречаются в любых местах солнечной видимой поверхности. Обычно они служат источниками слабого рентгеновского и радиоизлучения.
Высочайшие солнечные протуберанцы
В 1928 году наблюдался протуберанец, достигший высоты 90 тыс.км, то есть 1,3 солнечного радиуса.
В 1946 году наблюдался протуберанец высотой 180 тыс.км. Это примерно в 5 раз больше расстояния от Луны до Земли.
Источник