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
Во время полного солнечного затмения во внутренних слоях короны можно увидеть гигантские языки пламени, как бы вырывающиеся из хромосферы. Это — протуберанцы. Некоторые из них похожи на огромные дуги-арки, возвышающиеся над Солнцем, другие напоминают огненные фонтаны. И хотя они проникают далеко в корону, газ протуберанцев подобен газу хромосферы: его свет состоит главным образом из излучений водорода, а в спектре водорода особенно интенсивна красная линия. Благодаря этому протуберанцы, так же как и хромосфера, имеют характерный красный цвет.
В летописной истории Древней Руси первый протуберанец отмечен 1185 годом. Он наблюдался во время полного солнечного затмения, которое произошло во время похода князя Игоря на половцев. Однако физическая природа этого явления была выяснена лишь сравнительно недавно.
Протуберанцы представляют собой очень большие и сложные по форме облака газа (плазмы) в короне Солнца. Средняя температура спокойных протуберанцев около 10 000 К. Такие протуберанцы конденсируются в нижних слоях солнечной короны и могут подолгу красоваться над хромосферой, медленно изменяя свой вид.
Оказалось, что в жизни протуберанцев, как и в жизни солнечных пятен, очень важную роль играет магнитное поле. Оно удерживает вещество протуберанца в короне, определяет его форму. Спокойный протуберанец как бы «висит» на вершине арок магнитных силовых линий, прогнувшихся под его тяжестью. Ионизованная плазма протуберанца медленно стекает вдоль магнитных силовых линий в хромосферу, и каким-то образом протуберанец пополняется новым веществом, так как без подвода новых порций газа он не смог бы долго существовать. Кроме спокойных протуберанцев, наблюдаются еще эруптивные протуберанцы, по виду напоминающие огромные фонтаны. Движение сгустков вещества в них происходит очень быстро, и так же быстро изменяются их очертания. Время развития такого протуберанца — от нескольких минут до получаса.
Протуберанцы фотографируют во время полной фазы солнечного затмения на краю Солнца, когда они четко вырисовываются на фоне темного неба. Но их можно видеть и в проекции на солнечный диск. В этом случае вещество протуберанцев поглощает идущее снизу излучение, и поэтому на спектрогелиограммах Солнца они видны как длинные темные волокна. Спокойные протуберанцы встречаются в любых местах солнечной поверхности, а эруптивные зарождаются вблизи солнечных пятен — вдоль границы раздела полярности магнитных полей.
Одним из самых больших протуберанцев, когда-либо наблюдавшихся, был протуберанец 4 июня 1946 года. Поначалу он имел вид гигантской пульсирующей арки, протянувшейся на 700 тыс. км, что равно половине диаметра Солнца. Затем, прямо на глазах у изумленных астрономов, он стремительно взметнулся над хромосферой и достиг рекордной высоты — 1 700 000 км! Это в 4,4 раза больше расстояния от Земли до Луны!
Взрывные протуберанцы извергаются с громадными скоростями, составляющими сотни километров в секунду. У одного из них она достигала, например, 720 км/с, что намного превышает значение критической скорости у солнечной поверхности (617,7 км/с). Поэтому при достижении такой большой скорости протуберанец быстро взлетает над хромосферой, а его вещество рассеивается в космическом пространстве.
Но столь быстрые протуберанцы наблюдаются очень редко. Чаще всего скорость бывает недостаточной для отрыва протуберанца от Солнца, и тогда его газы оседают и «стекают» в хромосферу светила.
В настоящее время астрономы имеют возможность наблюдать протуберанцы вне солнечных затмений. Для этого служит специальный телескоп — внезатменный коронограф, изобретенный в 1931 году французским астрономом Бернаром Лио (1897-1952). В этом инструменте яркое Солнце затмевается искусственной «луной» — металлическим диском, и благодаря этому бывают видны розовокрасные протуберанцы. С помощью коронографа астрономы фотографируют протуберанцы в лучах яркой красной водородной линии, а также наблюдают солнечную корону.
Успех таких наблюдений (особенно короны!) во многом зависит от степени прозрачности земной атмосферы, поэтому коронографы устанавливают, как правило, в высокогорных астрономических обсерваториях.
Крупнейший в мире отечественный внезатменный коронограф с объективом диаметром 53 см находится на Горной астрономической станции в 23 км от Кисловодска. Она построена в послевоенные годы как южный филиал Пулковской обсерватории специально для наблюдений Солнца. И вот уже на протяжении половины столетия (с 1950 года) на Кисловодской Горной станции каждый благоприятный день (а таких дней для наблюдений короны там бывает до 150 в году и до 200 для наблюдений протуберанцев) ведутся детальные исследования солнечной короны, протуберанцев и хромосферы.
Если вам понравился сайт, будем благодарны за его популяризацию 🙂 Расскажите о нас друзьям на форуме, в блоге, сообществе. Это наша кнопочка:
Код кнопки:
Политика конфиденциальности Об авторе
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
Кто такие протуберанцы?
Многие из тех, кто увлекается астрономией, космосом и Солнечной системой, знают, кто такие протуберанцы. Хотя точнее будет сказать «что такое». Это невероятно красивое явление, которое заставляет наше солнце буквально оживать.
Протуберанцы — это огромные облака относительно холодного (по сравнению с солнечной поверхностью) газа или плазмы, образующие корону нашей Звезды. Увидеть их невооружённым глазом невозможно, за исключением моментов полного затмения. Они представляют собой корону из языков пламени, вырывающихся из хромосферы.
История наблюдений за протуберанцами
Ещё в средние века люди замечали протуберанцы. Первые упоминания в Древней Руси датируются 1 мая 1185 года , когда случилось полное солнечное затмение. В дальнейшем учёные в разные времена также внимательно изучали ярко-розовые и красноватые выступы.
В 1945 году впервые засняли протуберанец на плёнку, который назвали «Большой Папочка».
В 1946 году зафиксировали пока самый большой выброс газа высотой 1,7 миллионов км.
17 апреля 2009 года российская космическая станция «Коронас-Фотон» зафиксировала огромный протуберанец длиной в 50 раз больше Земли, причём это событие случилось в стадии минимальной активности Солнца.
Как выглядят протуберанцы?
Самое интересное — это внешний вид. Чаще всего на всяких видеосъёмках и смоделированных изображениях они представляются в виде гигантских арок, вздымающихся над раскалённой солнечной поверхностью. Они движутся словно по магнитной линии, хотя это только теория. Также встречаются спокойные протуберанцы, медленно меняющие свою форму. Они формируются рядом с солнечными пятнами, а их кинетическая температура достигает 15 тысяч градусов, а активной стадии 25 тысяч. Огромные протуберанцы напоминают по форме кустарники и деревья.
Изверженные протуберанцы напоминают огромнейшие фонтаны. Раскалённый до невероятных температур газ вырывается из солнца на высоту сотен тысяч километров. Корональные и петлеобразные протуберанцы — это то, что делает наблюдения за Солнцем таким интересными. Однако они появляются в основном при смене минимума и максимума солнечного цикла, который длится около 11 лет.
Почему появляются протуберанцы?
Учёные до сих пор не до конца понимают суть этого явления. Их появление объясняется силой тяжести и электромагнитным воздействием. Спокойные протуберанцы в основном состоят из водорода и ионизированного кальция. В районах солнечных пятен в составе облака больше преобладают различные металлы.
Однако учёным ещё предстоит выяснить, кто такие протуберанцы, и почему они появляются на солнце.
Источник
Протуберанец
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.
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 (Hα). Они представляют из себя конденсации из плотной и более холодной, чем окружающее вещество плазмы, приподнятые и удерживаемые над солнечной поверхностью петлями магнитного поля.
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
➤ Adblockdetector