Solnce
Soderzhanie:
1. Vvedenie
2. Solnce kak zvezda
3. Fotosfernye yavleniya
4. Hromosfera i korona
5. Magnitnye polya i solnechnaya aktivnost'
6. Vspyshki na Solnce i ih vozdeistvie na
Zemlyu
1. Vvedenie
Solnce - ryadovaya zvezda nashei Galaktiki. Poetomu takie problemy, kak istochniki energii S., ego stroenie, obrazovanie spektra, yavl. obshimi dlya fiziki S. i zvezd. Dlya zemnogo nablyudatelya unikal'nost' S. sostoit v tom, chto eto blizhaishaya k nam i edinstvennaya poka zvezda, poverhnost' k-roi mozhno podvergnut' detal'nomu izucheniyu. Neposredstvenno s poverhnosti Zemli S. izuchayut radio- i optich. metodami. Vneatmosfernaya astronomiya pozvolila znachitel'no rasshirit' issleduemyi diapazon chastot el.-magn. izlucheniya S., a takzhe pristupit' k detal'nomu issledovaniyu ego korpuskulyarnogo izlucheniya. Vse mnogoobrazie solnechnyh yavlenii, raskrytoe etimi metodami: zernistaya (granulyacionnaya) struktura poverhnosti (fotosfery), slozhnye izmeneniya yarkosti i dvizhenii v ee otdel'nyh aktivnyh centrah, processy v samyh vneshnih, razrezhennyh sloyah atmosfery - hromosfere i korone, v chastnosti solnechnye vspyshki, obrazovanie protuberancev, solnechnogo vetra,- svoistvenno, veroyatno, ne tol'ko S., no i dr. zvezdam. Poetomu fizika solnechnyh yavlenii imeet ogromnoe znachenie dlya razvitiya astrofiziki v celom.
2. Solnce kak zvezda
![]() |
| Ris. 1.
Fotografiya diska Solnca. Zametno potemnenie diska k krayu, vidny pyatna. |
Solnce - gazovyi, tochnee plazmennyi, shar (ris.
1). Radius Solnca R
= 6,96.1010
sm, t.e. v 109 raz bol'she ekvatorial'nogo
radiusa Zemli; massa S.
=
1,99.1033 g, t. e. v 333 000 raz bol'she massy
Zemli. V S. sosredotocheno 99,866% massy
Solnechnoi sistemy. Sr. plotnost' solnechnogo
veshestva 1,41 g/sm8, chto sostavlyaet 0,256
sr. plotnosti Zemli (solnechnoe veshestvo
soderzhit po masse svyshe 70% vodoroda, svyshe 20%
geliya i ok. 2% dr. elementov). Uskorenie
svobodnogo padeniya na urovne vidimoi
poverhnosti S.
= 2,74.104 sm/s2. Vrashenie S. imeet
differencial'nyi harakter: ekvatorial'naya
zona vrashaetsya bystree (14,4o za sutki), chem
vysokoshirotnye zony (~10o za sutki u polyusov).
Sr. period vrasheniya S. 25,38 sut, skorost' na
ekvatore ok. 2 km/s, energiya vrasheniya (opredelennaya
po vrasheniyu poverhnosti) sostavlyaet 2,4.1042
erg. Moshnost' izlucheniya S.- ego svetimost'
L
≈
3,86.1033 erg/s (3,86.1026 Vt),
effektivnaya temperatura poverhnosti Te=
5780 K. S. otnositsya k zvezdam-karlikam
spektral'nogo klassa G2. Na diagramme
spektr - svetimost' (sm. Gercshprunga
- Ressella diagramma) S. nahoditsya v sr.
chasti glavnoi posledovatel'nosti, na k-roi
lezhat stacionarnye zvezdy, prakticheski ne
izmenyayushie svoei svetimosti v techenie mnogih milliardov let. S. imeet
9 sputnikov-planet, summarnaya massa k-ryh
sostavlyaet vsego lish' 0,13%
(sm. Planety), no
na nih prihoditsya ok. 98% momenta kolichestva
dvizheniya vsei Solnechnoi sistemy (sm.
Proishozhdenie Solnechnoi sistemy).
Pod deistviem gravitacii S., kak i lyubaya zvezda, stremitsya szhat'sya. Etomu szhatiyu protivodeistvuet perepad davleniya, voznikayushii iz-za vysokoi temp-ry i plotnosti vnutr. sloev S. V centre S. temp-ra T ≈ 1,6.107 K, plotnost' ≈ 160 gžsm-3. Stol' vysokaya temperatura v central'nyh oblastyah S. mozhet podderzhivat'sya dlitel'no tol'ko yadernymi reakciyami sinteza geliya iz vodoroda. Eti reakcii i yavl. osn. istochnikom energii S.
Iz Planka zakona izlucheniya sleduet, chto pri temp-rah, harakternyh dlya centra S., osn.energiya izlucheniya prihoditsya na rentg. diapazon. Iz central'noi oblasti S. do ego poverhnosti el.-magn. izluchenie iz-za mnogokratnogo poglosheniya i pereizlucheniya dohodit za vremya ∼ 1 mln. let, pri etom ego spektr sushestvenno izmenyaetsya (napomnim, chto put', v 200 raz bol'shii,- ot S. do Zemli - svet prohodit za vremya ≈ 8 min).
V otlichie ot fotonov, solnechnye neitrino, voznikayushie v rezul'tate yadernyh reakcii v centre S., dohodyat do nas prakticheski ne pogloshayas'. Poetomu metody neitrinnoi astronomii v principe pozvolyayut poluchat' dannye neposredstvenno o vnutr. oblastyah S.
![]() |
|
Ris. 2. Radial'noe raspredelenie
massy
|
V
nedrah S. atomy (v osnovnom eto atomy
vodoroda) nahodyatsya v ionizovannom
sostoyanii. Esli vodorod polnost'yu
ionizovan, to pogloshenie izlucheniya svyazano
gl. obr. s otryvom elektronov ot ionov bolee
tyazhelyh elementov (s ih fotoionizaciei, sm.
Ionizaciya). Odnako takih elementov v nedrah S. malo. Dvizhushiesya iz solnechnyh nedr
fotony chastichno rasseivayutsya i pogloshayutsya
svobodnymi elektronami. Summarnoe
pogloshenie v ionizovannom gaze central'noi
oblasti S. vse zhe otnositel'no malo. Po mere
udaleniya ot centra S. temp-ra i plotnost'
gaza padayut (ris. 2), i na rasstoyaniyah,
bol'shih 0,7-0,8 R
, uzhe mogut sushestvovat'
neitral'nye atomy (v bolee glubokih sloyah -
atomy geliya, blizhe k poverhnosti S.- atomy
vodoroda). S poyavleniem neitral'nyh atomov,
osobenno mnogochislennyh atomov vodoroda,
rezko vozrastaet pogloshenie, svyazannoe s ih
fotoionizaciei. Perenos energii izlucheniem
sil'no zatrudnyaetsya. Vklyuchaetsya dr.
mehanizm perenosa energii - razvivayutsya
krupnomasshtabnye konvektivnye dvizheniya, i
luchistyi perenos smenyaetsya konvektivnym (sm.
Konvekciya). Protyazhennost' po vysote
solnechnoi konvektivnoi zony
150 tys. km.
Skorosti konvektivnyh dvizhenii v glubokih
sloyah maly - poryadka 1 m/s, v tonkom verhnem
sloe oni dostigayut 2-3 km/s.
|
|
Ris. 3. Spektr izlucheniya Solnca.
Nepreryvnye linii - rezul'taty izmerenii,
shtrihovye - raspredelenie energii v spektre
absolyutno chernogo tela s temperaturoi T |
Vyshe, v samyh
poverhnostnyh sloyah S., energiya vnov'
perenositsya izlucheniem. Izluchenie,
prihodyashee ot S. k vnesh. nablyudatelyu,
voznikaet v chrezvychaino tonkom
poverhnostnom sloe - fotosfere, imeyushem
tolshinu 1/2000 R
≈ 350 km.
Raspolagayushiesya nad fotosferoi
hromosfera i korona prakticheski svobodno
propuskayut nepreryvnoe optich. izluchenie
fotosfery. V pervom priblizhenii mozhno
schitat', chto fotosfera ispuskaet
nepreryvnoe teplovoe izluchenie kak
absolyutno chernoe telo, nagretoe primerno do
6000 K (ris. 3). Verhnyuyu chast' fotosfery i
perehodnuyu oblast' mezhdu fotosferoi i
hromosferoi inogda nazyvayut obrashayushim
sloem. Etot sloi prozrachen dlya chastot
nepreryvnogo spektra. Odnako v nek-ryh
chastotah, opredelyaemyh stroeniem
obrazuyushih sloi atomov, sloi neprozrachen.
Izluchenie na etih izbrannyh chastotah
rasseivaetsya ili pogloshaetsya obrashayushim
sloem, i v spektre poyavlyayutsya linii
poglosheniya, k-rye inogda naz.
fraungoferovymi liniyami (sm. Atmosfery
zvezd, Spektral'nye linii). V spektre S.
otozhdestvleno svyshe 30 000 linii bolee chem 70
him. elementov. Naibolee obilen vodorod,
atomov geliya primerno v 10 raz men'she, atomov
vseh drugih elementov - men'she tysyachnoi doli chisla atomov
vodoroda. V oblastyah s men'shimi
temperaturami (~ 4000-5000 K) obrazuyutsya
prosteishie molekuly: SN, CN i dr.
Vneatmosfernye i radioastronomich. metody
pozvolili izmerit' solnechnoe izluchenie v
shirokom intervale dlin voln: ot 0,001
(10-11
sm) do 1 km. Prakticheski vsya energiya
izlucheniya S. zaklyuchena v nepreryvnom
izluchenii fotosfery, prihodyashemsya na
interval dlin voln ot 1500
do 0,5 sm. V etom
diapazone fotosfernoe izluchenie blizko k izlucheniyu absolyutno chernogo tela s
T ≈ 6000 K. Lish' na samyh krayah diapazona
yarkostnaya temperatura fotosfernogo
izlucheniya padaet do ≈ 4500 K v UF-diapazone
(1800-3000
) i do 5200 K v dalekoi IK-oblasti (λ ≈ 5 mkm). Nebol'shoe umen'shenie temp-ry
svyazano s tem, chto v etih dlinah voln
nablyudayutsya verhnie, neskol'ko bolee
holodnye chasti fotosfery. Padenie temp-ry
fotosfery s vysotoi ob'yasnyaet takzhe
potemnenie k krayu diska S. (ris. 4) (na krayu
diska pri kasatel'nom napravlenii lucha zreniya vidny lish' poverhnostnye sloi).
|
| Ris. 4. Raspredelenie intensivnosti solnechnogo izlucheniya po disku Solnca, zaregistrirovannoe bolometrom dlya luchei razlichnyh cvetov. Horosho zametno potemnenie diska k krayu, osobenno v ul'trafioletovyh luchah. |
V
radiodiapazone i korotkovolnovoi oblasti
spektra izluchenie sushestvenno otlichaetsya
ot fotosfernogo. V radiodiapazone ono
ostaetsya nepreryvnym, odnako ego yarkostnaya
temp-ra Tya nachinaet vozrastat': v
millimetrovom diapazone Tya
6000K,
pri λ ≥ 1 sm Tya ≈
10 000K i monotonno vozrastaet do 106K
v diapazone λ ot 3 do 100 sm. Eto ob'yasnyaetsya
tem, chto vnesh. razrezhennye chasti solnechnoi atmosfery -
hromosfera i korona, prozrachnye dlya
vidimogo sveta, okazyvayutsya neprozrachnymi
v radiodiapazone, i s uvelicheniem dliny
radiovoln izluchenie postupaet k nam ot vse
bolee vysokih i bolee goryachih urovnei
atmosfery. Intensivnost' radioizlucheniya
hromosfery i korony ispytyvaet znachit.
izmeneniya, kak medlennye, tak i bolee
bystrye (vspleski). Poslednie svyazany s
neteplovymi plazmennymi processami (sm.
Radioizluchenie Solnca).
Pri temp-rah ~104
K (hromosfera) i ~106 (korona), a takzhe v
perehodnom sloe s promezhutochnymi temp-rami
poyavlyayutsya iony razlichnyh elementov.
Sootvetstvuyushie etim ionam emissionnye
linii dovol'no mnogochislenny v
korotkovolnovoi oblasti spektra (λ < 1800
.
Spektr v etoi oblasti sostoit iz otdel'nyh
emissionnyh linii, samye yarkie iz k-ryh -
liniya vodoroda La (1216
) i liniya neitral'nogo
(584
)
i ionizovannogo (304
) geliya. Izluchenie v
etih liniyah vyhodit iz oblasti emissii
prakticheski ne pogloshayas'. Izluchenie v
radio- i rentg. oblastyah sil'no zavisit ot
stepeni solnechnoi aktivnosti, uvelichivayas'
ili umen'shayas' v neskol'ko raz v techenie 11-letnego
solnechnogo cikla i zametno vozrastaya pri
vspyshkah na Solnce.
|
|
Ris. 5. Fizicheskie
harakteristiki sloev Solnca: r
- plotnost', T - temperatura, r -
davlenie, n - chislo chastic v 1 sm3. Tolshina fotosfery i hromosfery na risunke neskol'ko preuvelichena. |
Fiz. harakteristiki razlichnyh sloev privedeny na ris. 5 (uslovno vydelena nizhnyaya hromosfera tolshinoi ≈ 1500 km, gde gaz bolee odnoroden). Nagrev verhnei atmosfery S.- hromosfery i korony - mozhet byt' obuslovlen mehanich. energiei, perenosimoi volnami, voznikayushimi v verhnei chasti konvektivnoi zony, a takzhe dissipaciei (poglosheniem) energii elektrich. tokov, generiruemyh magn. polyami, dvizhushimisya vmeste s konvektivnymi potokami.
Sushestvovanie na S. poverhnostnoi konvektivnoi zony obuslovlivaet eshe ryad yavlenii. Yacheiki samogo verhnego yarusa konvektivnoi zony nablyudayutsya na poverhnosti S. v vide granul (sm. Granulyaciya). Bolee glubokie krupnomasshtabnye dvizheniya vo vtorom yaruse zony proyavlyayutsya v vide yacheek sverhgranulyacii i hromosfernoi setki. Imeyutsya osnovaniya schitat', chto konvekciya v eshe bolee glubokom sloe nablyudaetsya v vide gigantskih struktur - yacheek s bol'shimi, chem sverhgranulyaciya, razmerami.
Bol'shie lokal'nye magn. polya v zone ± 30o ot ekvatora privodyat k razvitiyu t. n. aktivnyh oblastei s vhodyashimi v nih pyatnami. Chislo aktivnyh oblastei, ih polozhenie na diske i polyarnosti pyaten v gruppah izmenyayutsya s periodom ≈ 11,2 goda. V period neobychaino vysokogo maksimuma 1957-58 gg. aktivnost' zatragivala prakticheski ves' solnechnyi disk. Krome sil'nyh lokal'nyh polei na S. imeetsya bolee slaboe krupnomasshtabnoe magn. pole. Eto pole menyaet znak s periodom ok. 22 let i bliz polyusov obrashaetsya v nul' v maksimume solnechnoi aktivnosti.
3. Fotosfernye yavleniya
Solnce, vidimoe s Zemli,- eto krug so srednim uglovym diametrom 1920''. Pri spokoinyh atmosfernyh usloviyah solnechnyi teleskop pozvolyaet "uvidet'" detali razmerom ~ 1'', chto na rasstoyanii v 1 a. e. sootvetstvuet ≈ 700 km.
![]() |
![]() |
| Ris. 6. Granulyaciya solnechnoi fotosfery. |
Ris.7. Solnechnoe pyatno |
Solnechnaya
poverhnost', nablyudaemaya v teleskop v
vidimom diapazone dlin voln,
predstavlyaetsya sovokupnost'yu yarkih
ploshadok, okruzhennyh otnositel'no temnymi
tonkimi promezhutkami. Eto - solnechnye
granuly (ris. 6), ih razmery razlichny i
sostavlyayut v srednem ≈ 700 km, "vremya zhizni"
(poyavlenie i ugasanie granuly) ≈ 8 min.
Granuly razdelyayutsya temnymi promezhutkami
shirinoi ok. 300 km. Fluktuacii yarkosti,
vyzyvaemye granulyaciei, neveliki.
Prevyshenie yarkosti nad sr. fonom
10%.
Chasto v oblastyah, raspolagayushihsya v zone ± 30o ot ekvatora, krome spokoinoi granulyacionnoi kartiny nablyudayutsya solnechnye pyatna i fakely. Teleskop pozvolyaet razlichat' temnyi oval (t.n. ten' pyatna), okruzhennyi bolee svetloi poluten'yu (pic. 7). Harakternyi razmer razvitogo pyatna sostavlyaet ≈ 35000 km. Diametr teni primerno vdvoe men'she. Bliz teni poyavlyayutsya otdel'nye yarkie uchastki, k-rye v vide uzkih strui (diametr D ≈ 700 km) rastekayutsya k periferii pyatna. Oni obrazuyut harakternuyu voloknistuyu strukturu poluteni. Vremya zhizni otdel'nyh volokon ≈ 30-60 min. V samoi teni pyatna takzhe nablyudayutsya slabokontrastnye fluktuacii yarkosti - ochen' malen'kie svetlye tochki (D ≈ 350 km), zhivushie 15-30 min. Ih otozhdestvlyayut s "ostatochnoi" granulyaciei v usloviyah sil'nogo magn. polya teni pyatna. Potok luchistoi energii v teni pyatna oslablen primerno v 3 raza, chto yavl. sledstviem ponizheniya temp-ry ot 6000 do 4500 K. Eto ponizhenie temp-ry otrazhaetsya i na spektre pyaten: usileny spektr. linii bolee nizkogo vozbuzhdeniya, molekulyarnye polosy. Vidno takzhe, chto linii neskol'ko sdvinuty v korotkovolnovuyu oblast'. Eto pozvolyaet ustanovit' (na osnove Doplera effekta), chto na urovne fotosfery (v oblasti obrazovaniya izuchaemyh linii) gaz vytekaet iz pyatna (effekt Eversheda). Dvizhenie naruzhu - ot teni k periferii - harakter, no lish' dlya temnyh, holodnyh volokon - bolee goryachii gaz medlenno dvizhetsya v protivopolozhnom napravlenii. V poluteni napravlenie dvizheniya blizko k gorizontal'nomu. Na bol'shih vysotah - v hromosfere i korone - gaz, naoborot, vtekaet v oblast' pyatna.
Pyatna obychno okruzheny celoi set'yu yarkih cepochek - fotosfernym fakelom. Shirina cepochek ravna diametru obrazuyushih ee yarkih elementov (grupp granul) i sostavlyaet ok. 5000 km, dlina dostigaet 50 000 km. Razmer fakel'nyh granul lish' nenamnogo prevyshaet razmer obychnyh granul. Fakel - dolgozhivushee obrazovanie, on chasto ne ischezaet v techenie celogo goda, a gruppa pyaten na ego fone "zhivet" okolo mesyaca (samoe bol'shoe pyatno - do nesk. mesyacev). Summarnaya ploshad' cepochek - volokon fakela - primerno v 4 raza bol'she ploshadi pyatna. Fakely, pravda menee yarkie, vstrechayutsya i nezavisimo ot pyaten. Velichina summarnoi ploshadi fakelov v gody minimuma solnechnoi aktivnosti mala, no v gody maksimuma volokna fakelov mogut zanimat' do 10% vsei poverhnosti S. Volokna fakelov otchetlivo vidny lish' okolo kraya diska S. (no ne na samom krayu), gde prevyshenie ih yarkosti nad fonom dostigaet 10-20%. Poskol'ku okolo kraya diska prosmatrivayutsya poverhnostnye sloi, to takoe prevyshenie yarkosti svidetel'stvuet, chto temp-ra verhnih sloev fakela primerno na 300 K vyshe, chem nevozmushennoi fotosfery.
|
| Ris. 8. Raspredelenie temperatury T, koncentracii neitral'nogo vodoroda n i svobodnyh elektronov ne v fotosfere i nizhnei hromosfere (h - vysota v km). |
Raspredelenie temp-ry i plotnosti s vysotoi v fotosfere i nizhnei hromosfere privedeno na ris. 8. Poskol'ku v fakele pri opticheskoi tolshe 0,1-1 temp-ra neskol'ko vyshe, chem na teh zhe urovnyah v fotosfere, gradient temp-ry - skorost' ee umen'sheniya s vysotoi - v fakele men'she, chem v fotosfere.
4. Hromosfera i korona
Izluchenie verhnih sloev solnechnoi
atmosfery slabee fotosfernogo ne menee chem
v 10 tys. raz. Poetomu dazhe nichtozhnaya dolya
sveta fotosfery, rasseyannaya v zemnoi
atmosfere ili v optich. chastyah teleskopa i
spektrografa, sozdaet stol' vysokii fon,
chto pryamymi metodami ne udaetsya
registrirovat' slaboe izluchenie hromosfery i korony. Dlya
etih celei v principe primenyayutsya 2 metoda (pryamye
nablyudeniya vozmozhny vo vremya solnechnyh
zatmenii). V pervom metode obychno
proizvodyat iskusstvennoe ekranirovanie
diska S. Etot metod pozvolyaet nablyudat'
hromosferu i koronu za kraem diska S.,
voobshe govorya, tol'ko v ploskosti
poluchennogo izobrazheniya, chto ogranichivaet
vozmozhnosti izucheniya razvitiya yavlenii
bol'shoi dlitel'nosti. Vtoroi metod -
izuchenie vnesh. atmosfery v proekcii na disk
S.- osnovan na neprozrachnosti hromosfery i
korony v svete nek-ryh linii, poskol'ku
izluchenie na chastotah centra ryada spektr.
linii (vodorodnoi Na, linii N i K ionov
CaII i
dr.) obrazuetsya vyshe fotosfery - v
hromosfere. Optich. tolsha hromosfery dlya
etih chastot >>1, tak chto svet fotosfery v
etih chastotah do nablyudatelya ne dohodit.
Issledovanie nazvannyh linii pozvolyaet
izuchat' osobennosti struktury atmosfery na
vysotah 1000-3000 km [liniya K (CaII) obrazuetsya v
neskol'ko bolee vysokih sloyah, chem Na].
Vneatmosfernye nablyudeniya pozvolili
poluchit' izobrazheniya S. v dlinah voln
laimanovskoi linii vodoroda Za
(1216
) i
liniyah geliya (584 i 304
), a takzhe v
korotkovolnovyh koronal'nyh liniyah.
Primenenie etogo metoda trebuet vydeleniya
uzkogo spektr. intervala slozhnym
interferencionno-polyarizacionnym
fil'trom (sm. Svetofil'try) ili
spektrografom. Nezavisimye dannye o vnesh.
atmosfere S., pravda s men'shim
prostranstvennym razresheniem po
poverhnosti, poluchayutsya iz radionablyudenii
na dlinah voln λ
1 sm.
Hromosfera vne diska S. (za limbom) predstavlyaetsya izluchayushim (emissionnym) sloem protyazhennost'yu ≈ 10 000 km. Nizhnyaya hromosfera (ot kraya S. do vysot ≈ 1500 km) izluchaet slabyi nepreryvnyi spektr, na fone k-rogo vidny mnogochislennye, v osnovnom slabye, emissionnye linii. V proekcii na disk S. oni nablyudayutsya kak linii poglosheniya na yarkom fone fotosfernogo izlucheniya. Harakteristiki emissionnogo spektra pozvolyayut opredelit' fiz. usloviya v nizhnei hromosfere (sm. Lineichatoe izluchenie). Dannye nablyudenii linii neitral'nogo zheleza (FeI), titana (TiI) i t. d. govoryat o nizkoi temp-re etogo sloya (T ≈ 5000 K); po intensivnosti linii mozhno naiti n - chislo atomov v 1 sm3. Napr., na vysote ~1000 km chislo atomov vodoroda nH ~ 1013 sm-3.
Intensivnost' mnogochislennyh slabyh
emissionnyh linii rezko umen'shaetsya s
vysotoi v sootvetstvii so spadom plotnosti
po eksponencial'nomu zakonu (sm.
Barometricheskaya formula). Vyshe 1500 km
nablyudayutsya lish' sil'nye linii vodoroda Na
(6563
), Nr (4861
) i dr., geliya D3 (5876
) i 10 830
,
linii N i K(SaII). Po intensivnosti linii
udaetsya vyyavit' na vysotah >1500 km uchastki
povyshennoi yarkosti, sootvetstvuyushie
uplotneniyam gaza, i na nekotoroi vysote,
harakternoi dlya kazhdoi linii, nablyudaetsya
svechenie izolirovannyh gazovyh stolbov -
hromosfernyh spikul. Diametry spikul ~ 1000
km, skorosti pod'ema ili opuskaniya ≈ 20 km/s,
vremya zhizni - nesk. min. Bol'shih vysot
dostigaet dovol'no maloe chislo spikul, na
vysote h ≈ 3000 km oni zanimayut ok. 2% ploshadi
solnechnoi poverhnosti. Mehanizm
obrazovaniya spikul svyazan so slozhnoi
strukturoi magn. polei fotosfery.
Vdol' limba yarkost' hromosfery menyaetsya: v aktivnyh oblastyah vozrastaet chislo spikul i usilivaetsya izluchenie. V srednem izluchenie hromosfery v aktivnyh oblastyah vozrastaet v 3-5 raz, chto sootvetstvuet uvelicheniyu plotnosti gaza primerno v 2 raza (intensivnost' izlucheniya proporcional'na n2).
Hromosfera vyshe 1500 km predstavlyaet soboi v osnovnom nabor sravnitel'no plotnyh (nH ≈ 1010-1011 sm-3 pri T ≈ 6000-15000 K) gazovyh volokon i strui s gorazdo bolee razrezhennym (tipa koronal'nogo) gazom mezhdu nimi. Vyshe 4-5 tys. km ostayutsya tol'ko spikuly. Pri nablyudenii v liniyah Na ili K (CaII) hromosfera imeet vid melkih uzelkov, po razmeram nemnogo prevoshodyashih granuly. Eti uzelki, v svoyu ochered', ob'edinyayutsya v krupnye yacheiki diametrom (2-3).104 km, oni pokryvayut ves' disk, obrazuya hromosfernuyu setku. V yacheike gaz rastekaetsya ot centra k periferii so skorost'yu 0,3-0,4 km/s. Magn. pole na granice yacheek usileno i sostavlyaet 10-15 E, sr. vremya zhizni takogo obrazovaniya - okolo sutok. Spikuly, vidimye na diske, takzhe koncentriruyutsya k granicam yacheek setki.
Obrazovanie hromosfernoi setki svyazyvayut s
konvektivnymi dvizheniyami bol'shogo
masshtaba - sverhgranulyaciei.
Gorizontal'noe rastekanie ionizovannogo
gaza ot centra yacheiki k periferii sgrebaet
slaboe magn. pole (s pochti vertikal'nymi
silovymi liniyami). Usilenie polya vyzyvaet
intensifikaciyu svecheniya hromosfery bliz
granic setki, analogichno tomu kak eto
proishodit v slabyh aktivnyh oblastyah (sm.
nizhe). Uchastki aktivnoi hromosfery v
proekcii na disk (v linii Na) predstavlyayut
soboi yarkie oblasti - flokkuly,
peresechennye sistemoi temnyh volokonec - fibrill. Sistemy etih volokonec (shirinoi
1000- 2000 km i dlinoi 10 000 km) obychno soedinyayut
oblasti protivopolozhnyh polyarnostei
magnitnogo polya. Nad starymi pyatnami
obychnoe radial'noe raspolozhenie volokon
neskol'ko narushaetsya - obrazuetsya
vihreobraznaya struktura tipa ciklona.
Temnye volokna predstavlyayut soboi
uplotneniya gaza, vytyanutye vdol' silovyh
linii magn. polya. Eti plotnye volokna lezhat
nizko. Poetomu v obrazuyushihsya vyshe liniyah K
(CaII), La, 304
(HeII) flokkuly predstavlyayut soboi
diffuznye yarkie obrazovaniya. Intensivnost'
izlucheniya hromosfery (hromosfernaya emissiya)
v celom nevelika. Dlya zvezd solnechnogo tipa
ustanovleno, chto hromosfernaya emissiya v
liniyah N, K i dr. padaet s umen'sheniem
skorosti vrasheniya zvezd i ih vozrastom.
Soglasno etomu kriteriyu, S.- dovol'no staraya
zvezda s nizkoi aktivnost'yu.
![]() |
| Ris. 9.
Korona Solnca,
sfotografirovannaya pri polnom solnechnom zatmenii (s) V.Hondyrev, A. Yuferev. Podrobnee... |
Mezhdu
hromosferoi i koronoi lezhit uzkii
perehodnyi sloi, v k-rom temp-ra bystro
rastet ot ~ 104 do ~ 106 K. Solnechnaya
korona v moment polnoi fazy zatmeniya
predstavlyaetsya serebristym siyaniem,
prostirayushimsya do nesk. radiusov S. (ris. 9).
Svechenie korony - eto rasseyannoe na
svobodnyh elektronah izluchenie fotosfery.
Po ego intensivnosti mozhno zaklyuchit', chto v
osnovanii korony chislo elektronov (i
protonov) v 1 sm3 ≈ 3.108 i chto eto
chislo zametno umen'shaetsya s vysotoi. T. o.,
solnechnuyu koronu obrazuet chrezvychaino
razrezhennyi gaz, i dazhe slabye magn. polya,
pronikayushie v koronu, okazyvayut sushestvennoe vliyanie na ee
dinamich. harakteristiki i stroenie.
Fotografii pokazyvayut, chto korona ne yavl.
odnorodnym obrazovaniem. Vydelyayutsya
koronal'nye shetochki bliz polyusov, dugi i
koronal'nye luchi na bolee nizkih shirotah.
Koronal'nye magn. polya, yavlyayushiesya
prodolzheniem nizhelezhashih polei, izmenyayutsya medlenno. V
sootvetstvii s etim struktura korony
dovol'no ustoichiva, sushestvennye izmeneniya
proishodyat za gody. Neobychnymi okazalis'
temperaturnye usloviya v korone. Nesk.
emissionnyh linii korony - zelenaya (5303
),
krasnaya (6374
) i dr. - byli otozhdestvleny s
liniyami vysokoionizovannyh atomov Fe, Ni i Sa,
lishennyh ot 9 do 14 elektronov. Poskol'ku
otryv elektronov proishodit v rezul'tate
stolknoveniya tyazhelogo (malopodvizhnogo)
iona s naletayushimi elektronami, neobhodimo,
chtoby kinetich. energiya poslednih byla ochen'
vysokoi (sootvetstvovala elektronnoi
temperature ~ l,5.106K). Vysokaya temp-ra korony
podtverzhdaetsya celym ryadom nezavisimyh
opredelenii. Tak, bol'shaya protyazhennost'
korony, medlennoe ubyvanie ee plotnosti s
vysotoi vozmozhny, soglasno barometrich. f-le,
lish' pri T ≈ 1,5.106K. V radiodiapazone dlya
voln s λ
1 m korona neprozrachna i izluchaet
kak chernoe telo s T ~ 106K. V
korotkovolnovoi oblasti (λ < 400
)
nablyudaetsya nabor osn. (rezonansnyh) linii
ionov, harakternyi dlya spektrov
razrezhennyh gazov s T ~ 106K. Shirina spektr.
linii vysokoionizovannyh atomov (FeX - FeXIV), svyazannaya s
teplovym razbrosom ih skorostei, takzhe
sootvetstvuet T
106K.
Plazma v oblastyah aktivnoi korony - koronal'nyh kondensaciyah - primerno v 3 raza plotnee, chem v okruzhayushih oblastyah. Sr. temp-ra v kondensacii obychno takzhe ≈ 1,5.106K. Odnako v oblastyah, primykayushih k solnechnym pyatnam, plazma korony nagreta do ~ 107K. Kolichestvo goryachego veshestva v korone vozrastaet posle burnyh nestacionarnyh processov, osobenno posle vspyshek. Dlya etogo veshestva harakterny linii ionov CaXV, MgXII i dr., obrazuyushihsya pri temp-rah (3-10).106K.
Na snimkah korony s vysokim prostranstvennym razresheniem, poluchaemyh, napr., v svete zelenoi koronal'noi linii vo vremya zatmenii, koronal'nye kondensacii nablyudayutsya v vide sovokupnosti petel' (arok). Na rentg.fotografiyah korony eti petli otchetlivo vidny ne tol'ko na limbe, no i na diske S. Radio- i rentg. nablyudeniya svidetel'stvuyut o tom, chto veshestvo spokoinoi korony, vne aktivnyh oblastei, po-vidimomu, takzhe sosredotocheno v otdel'nyh, menee kontrastnyh petlyah. Eti petli yavlyayutsya "puchkami" magnitnyh silovyh linii. Magnitnoe pole ne prepyatstvuet perenosu energii vdol' silovyh linii, no sushestvenno zatrudnyaet processy perenosa - teploprovodnost', diffuziyu zaryazhennyh chastic - poperek polya. Poetomu otdel'nye petli okazyvayutsya izolirovannymi drug ot druga. Esli v vershine petli vydelyaetsya energiya (napr., gaz nagrevaetsya iz-za zatuhaniya voln), to teplota rasprostranyaetsya po silovym liniyam vniz, nagrevaya plotnyi gaz v osnovaniyah petli. Proishodit svoeobraznoe "isparenie" plotnogo gaza v koronal'nuyu chast' arki. V ustanovivshemsya stacionarnom sostoyanii plotnost' plazmy v petle okazyvaetsya tem bol'shei, chem bol'she vydelyaemaya v ee vershine energiya.
V nek-ryh mestah spokoinoi korony petli otsutstvuyut. Eti oblasti iz-za ponizhennoi yarkosti v rentg. luchah naz. koronal'nymi dyrami. Dlya nih harakterna otkrytaya magn. konfiguraciya s zamykaniem silovyh linii daleko v mezhplanetnom prostranstve. Veshestvo dyr uzhe ne uderzhivaetsya magn. silami i besprepyatstvenno istekaet v mezhplanetnoe prostranstvo. Plotnost' v etih oblastyah korony umen'shaetsya, i, vvidu bol'shih energetich. poter' na formirovanie gazodinamich. potoka, temp-ra okazyvaetsya neskol'ko nizhe, chem v obychnyh koronal'nyh petlyah. Eto ob'yasnyaet ponizhennuyu yarkost' dyr v rentgenovskom diapazone po sravneniyu so spokoinoi koronoi.
![]() |
|
Ris. 10. Protuberanec |
V korone raspolozheny
sravnitel'no holodnye plotnye oblaka (n = 1010-1011
sm-3. T ~ 104K.) - protuberancy,
prostirayushiesya v dlinu do 1/3
. Eti oblaka
imeyut podchas prichudlivuyu formu (diffuznye
obrazovaniya, dugi, voronki i t. d.), dvizheniya
v nih ochen' slozhny. Naibolee rasprostraneny
"spokoinye" protuberancy, poyavlenie k-ryh
obychno svyazano s razvitiem gruppy pyaten, no
sushestvuyut oni znachitel'no dol'she pyaten (do
1 goda). Neposredstvenno v zone pyaten
nablyudayutsya posle vspyshek t. n. protuberancy solnechnyh pyaten - potoki gaza,
vtekayushego iz korony v zonu pyaten so
skorostyami v nesk. desyatkov km/s. Drugoi vid
protuberancev svyazan s vybrosami veshestva
vverh (obychno posle vspyshek) so skorostyami ~ 100-1000 km/s (t. n. bystrye
eruptivnye
protuberancy, ris. 10).
Fiz. usloviya v protuberancah blizki k hromosfernym, poetomu harakter spektrov i metody nablyudeniya protuberancev i hromosfery sovpadayut. Obrazovanie protuberancev, traektorii dvizheniya i "podderzhka" tyazhelyh gazovyh oblakov v korone obuslovleny deistviem magn. sil.
5. Magnitnye polya i solnechnaya aktivnost'
![]() |
| Ris. 11. Magnitnoe pole solnechnogo pyatna (po A. B. Severnomu). Velichina i napravlenie vektora napryazhennosti polya pokazany otrezkami pryamyh linii. Na periferii pyatna silovye linii pola nakloneny sil'nee, chem v ego centre. |
Vse yavleniya solnechnoi aktivnosti svyazany s vyhodom na poverhnost' S. magn. polei. Uzhe pervye izmereniya effekta Zeemana, provedennye v nachale 20 v., pokazali, chto polya v pyatnah harakterizuyutsya napryazhennost'yu poryadka nesk. tys. ersted, prichem takie dolya realizuyutsya v oblastyah s diametrom ≈ 20 000 km. Sovr. pribory dlya izmereniya polei na S. pozvolyayut ne tol'ko izmeryat' velichinu polya s tochnost'yu do 1 E, no i sudit' ob uglah naklona vektora napryazhennosti magn. polya. Vyyasneno, napr., chto fakely predstavlyayut soboi oblasti s polyami 5-300 E. V teni pyaten polya dostigayut 1000-4500 E. V centre pyatna pole napravleno vverh, vdol' radiusa S., no k periferii ego naklon uvelichivaetsya, i v poluteni pole uzhe prakticheski parallel'no solnechnoi poverhnosti (ris. 11). Pole sosredotocheno v otdel'nyh zhgutah.
Srednee po solnechnoi poverhnosti pole imeet poryadok 1 E, ono sostoit, po-vidimomu, iz otdel'nyh yacheek s N ~ 10 E na ih granicah. Takoe pole nablyudaetsya bliz polyusov S., togda kak na nizkih shirotah ono chasto vozmusheno sil'nymi polyami aktivnyh oblastei. Eti sil'nye lokal'nye polya vozmushayut ne tol'ko fotosferu, no pronikayut i vo vnesh. sloi. V hromosfere nad ten'yu pyaten ih velichina mozhet dostigat' ~1000E, nad poluten'yu i fakelami ~100 E. Kosvennye dannye govoryat, chto polya v korone nad aktivnoi oblast'yu ~10-0,1 E. T. o., aktivnaya oblast' (ili centr aktivnosti) otozhdestvlyaetsya s mestom povyshennoi napryazhennosti magn. polya. Nizhnee osnovanie aktivnoi oblasti - fakely i pyatna - raspolagaetsya v fotosfere. Verhnyaya chast' proyavlyaetsya kak hromosfernyi fakel (flokkul), i v korone - kak koronal'naya kondensaciya.
Chashe vsego aktivnye oblasti harakterizuyutsya dvumya polyusami protivopolozhnoi polyarnosti - t.n. bipolyarnymi centrami, hotya vstrechayutsya kak mul'tipolyarnye, tak i unipolyarnye oblasti. Polyusa protivopolozhnoi polyarnosti soedinyayutsya sistemoi arok protyazhennost'yu do 30 000 km i vysotoi do 5000 km. Vershiny arok medlenno podnimayutsya, a okolo polyusov gaz stekaet vniz, po napravleniyu k fotosfere.
Svoeobrazno razvitie aktivnoi oblasti vo vremeni. S usileniem magn. polya v fotosfere voznikaet fakel, postepenno uvelichivayushii svoyu ploshad' i yarkost'. Primerno cherez sutki v nem voznikaet nesk. temnyh tochek - por, razvivayushihsya zatem v solnechnye pyatna. Desyatye - odinnadcatye sutki zhizni oblasti harakterizuyutsya naibolee burnymi processami v hromosfere i korone. Pri etom razmer bol'shih grupp pyaten dostigaet 20 geliografich. gradusov po dolgote i 10o po shirote ili 2400 km X 12 000 km. Cherez 1-3 mesyaca pyatna postepenno propadayut, nad oblast'yu povisaet gigantskii protuberanec. Cherez polgoda ili god dannaya oblast' ischezaet.
Dlya srednego pyatna s polem 3000 E magn. energiya po men'shei mere v 10 raz prevoshodit kinetich. energiyu konvektivnyh dvizhenii. No v konvektivnoi yacheike obyazatel'no prisutstvuet gorizontal'noe peremeshenie, perpendikulyarnoe napravleniyu polya. Pole prepyatstvuet gorizontal'nomu peremesheniyu, v rezul'tate chego konvekciya v pyatnah okazyvaetsya znachitel'no oslablennoi. Zatrudnenie konvekcii privodit k men'shemu postupleniyu energii v oblast' pyaten, poskol'ku energiya v glubokih sloyah perenositsya konvektivnymi dvizheniyami. Veroyatno, s etim i svyazany bolee nizkaya temp-ra i "chernota" pyaten.
Nablyudaemye v teni pyaten granuly (s razmerami ≈ 300 km i sr. vremenem zhizni ≈ 15-30 min) ukazyvayut na nalichie sil'no vidoizmenennoi konvekcii. Ona sostoit zdes' v tom, chto otdel'nye elementy goryachego gaza proryvayutsya v pyatnah vdol' polya do fotosfernyh vysot. Tam oni rasshiryayutsya, szhimaya okruzhayushii gaz vmeste s polem. Plotnyi gaz opuskaetsya, dvizheniya gaza napominayut peremesheniya vverh i vniz v tesno raspolozhennyh trubah s neznachitel'no izmenyayushimsya poperechnym secheniem (t. e. s neznachitel'noi deformaciei silovyh linii). Vo mnogih dr. sluchayah - pri dvizhenii gaza v protuberancah, v koronal'nyh arkah traektorii dvizheniya gaza takzhe sovpadayut s hodom silovyh linii.
Stepen' vliyaniya polya na stroenie vnesh. atmosfery zavisit kak ot velichiny vyhodyashego na poverhnost' magn. potoka (1017-1022 Mks), tak i ot togo, naskol'ko sil'no on izmenyaetsya s vysotoi i vo vremeni.
|
| Ris. 12. Shematicheskoe izobrazhenie spokoinoi oblasti (s. o.) i aktivnoi oblasti (a. o.) atmosfery Solnca. Privedeny znacheniya potokov energii, vyhodyashih iz fotosfery (vo vsem diapazone dlin voln), hromosfery i korony (v korotkovolnovoi oblasti spektra) |
Na razreze solnechnoi atmosfery (ris. 12) ukazany potoki energii v fotosfere, hromosfere, perehodnom sloe hromosfera - korona i vo vnutr.korone v spokoinyh i aktivnyh oblastyah. Podcherknem, chto vo vnesh. atmosfere osn. otlichie aktivnyh oblastei ot spokoinyh sostoit v tom, chto v raionah, zanyatyh lokal'nymi magn. polyami, nagrev v vershinah petel' bol'she i iz-za processa "ispareniya" plotnost' v petlyah v nesk. raz vyshe. V magn. polyah poyavlyaetsya vozmozhnost' razvitiya nestacionarnyh yavlenii: vspyshek, vybrosa petel' v mezhplanetnoe prostranstvo (tranzient) i dr.
6. Vspyshki na Solnce i ih vozdeistvie na Zemlyu
V processe razvitiya aktivnoi oblasti inogda voznikayut situacii, pri k-ryh vozmozhna bystraya perestroika ("perezamykanie") magn. polei. Eta perestroika vyzyvaet vspyshki, soprovozhdaemye slozhnymi dvizheniyami ionizovannogo gaza, ego svecheniem, uskoreniem chastic i t. d. Vspyshki na Solnce, kak pravilo, nablyudayutsya vblizi pyaten; obychno byvaet nesk. slabyh vspyshek za den'. Sil'nye vspyshki - ves'ma redkoe yavlenie. Vspyshka na S. predstavlyaet soboi vnezapnoe vydelenie energii v verhnei hromosfere ili nizhnei korone, generiruyushee kratkovremennoe el.-magn. izluchenie v shirokom diapazone dlin voln - ot zhestkogo rentg. izlucheniya (i dazhe g-izlucheniya) do kilometrovyh radiovoln. Dlya bol'shih vspyshek v rentg. diapazone (energiya fotonov e > 0,5 keV) potoki okolo Zemli dostigayut 0,1 erg/(sm2.s), chto v desyatki tys. raz prevoshodit sootvetstvuyushee znachenie potokov ot Solnca vne vspyshek v etom diapazone. Myagkoe rentg. izluchenie vspyshki est' teplovoe izluchenie plazmy, nagretoi do ~107K. Na izobrazhenii S. v myagkih rentg. luchah v oblasti vspyshki vydelyaetsya yarkoe yadro, okruzhennoe diffuznym svecheniem. Yadro - sistema petel' i uzlov - raspolagaetsya mezhdu pyatnami, v vershinah arok, soedinyayushih pyatna protivopolozhnoi polyarnosti.
V moshnyh vspyshkah nablyudaetsya zhestkoe rentg. izluchenie v diapazone energii ot desyatkov do soten keV. Eto izluchenie registriruetsya kak seriya otdel'nyh impul'sov vo vremya zhestkoi fazy vspyshki, predshestvuyushei maksimumu izlucheniya. Ono generiruetsya bol'shim chislom elektronov, uskorennyh pri vspyshkah. V samyh moshnyh, t. n. protonnyh, vspyshkah uskoryayutsya i tyazhelye chasticy, v chastnosti protony, do energii v sotni MeV.
Nachalo vspyshki mozhet byt' ochen' rezkim, no inogda "vzryvu" predshestvuet nesk. minut medlennogo razvitiya ili dazhe slabaya predvspyshka. Dalee idet sobstvenno vzryvnaya (zhestkaya, impul'snaya) faza, vo vremya k-roi za 1-3 min uskoryayutsya chasticy, formiruetsya goryachee oblako. V ryade vspyshek (ih nazyvayut teplovymi) zhestkaya faza otsutstvuet. Posle dostizheniya maks. yarkosti (napr., v myagkom rentg. izluchenii cherez 1-15 min posle nachala) process goreniya bol'shoi vspyshki prodolzhaetsya eshe nesk. chasov. Na faze spada harakternym yavl. formirovanie i dvizhenie vverh vsei sistemy volokon, mnogochislennye vybrosy plazmennyh sgustkov. Tak, pri nablyudenii vspyshki za kraem diska zametny massy gaza, razletayushiesya iz yarkogo vystupa - sistemy petel' - so skorostyami, prevyshayushimi 100 km/s.
Vydelenie bol'shoi energii na znachitel'nyh vysotah vyzyvaet v solnechnoi atmosfere celyi ryad vtorichnyh processov: svechenie v razlichnyh energetich. diapazonah i gazodinamich. effekty. Yarkost' hromosfery, v chastnosti v linii Na, uvelichivaetsya v nablyudaemyh na diske voloknah vspyshki v nesk. desyatkov raz. Svechenie ohvatyvaet ploshad' vplot' do 10-3 ploshadi vidimoi polusfery Solnca. Poyavlenie etogo svecheniya svyazano s proniknoveniem ot vershiny magn. arki k ee osnovaniyu potokov chastic i teploty. Vo vremya zhestkoi fazy pered napravlennym vniz vozmusheniem obrazuetsya udarnaya volna. Nagrev plotnyh sloev atmosfery privodit k "ispareniyu" bol'shogo kolichestva gaza, i eto sposobstvuet dlitel'nomu sushestvovaniyu plotnogo goryachego plazmennogo oblaka. K koncu zhestkoi fazy postepenno formiruetsya napravlennaya naruzhu udarnaya volna. Rasprostranyayas' so skorostyami 1000- 2000 km/s, ona vyzyvaet poyavlenie radiovspleska II tipa (podrobnee o radiovspleskah sm. v st. Radioizluchenie Solnca).
Pri bol'shoi vspyshke vydelyaetsya gromadnaya energiya, ~1031-1032 erg (moshnost' ~1029 erg/s). Ona cherpaetsya iz energii magn. polya aktivnoi oblasti. Soglasno predstavleniyam, k-rye uspeshno razvivayutsya s 1960-h gg. v SSSR, pri vzaimodeistvii magnitnyh potokov voznikayut tokovye sloi. Razvitie plazmennoi turbulentnosti v tokovom sloe mozhet privodit' k uskoreniyu chastic, prichem sushestvuyut triggernye (startovye) mehanizmy, privodyashie k vnezapnomu razvitiyu processa.

Ris. 13. Vidy vozdeistviya solnechnoi vspyshki na Zemlyu (po D. X. Menzelu).
Rentg. izluchenie i solnechnye kosmicheskie luchi, prihodyashie ot vspyshki (ris. 13), vyzyvayut dopolnitel'nuyu ionizaciyu zemnoi ionosfery, chto skazyvaetsya na usloviyah rasprostraneniya radiovoln. Potok vybroshennyh pri vspyshke chastic primerno cherez sutki dostigaet orbity Zemli i vyzyvaet na Zemle magnitnuyu buryu i polyarnye siyaniya (sm. Verhnyaya atmosfera, Solnechno-zemnye svyazi).
Pomimo
korpuskulyarnyh potokov, porozhdennyh
vspyshkami, sushestvuet nepreryvnoe
korpuskulyarnoe izluchenie S. Ono svyazano s
istecheniem razrezhennoi plazmy iz vnesh.
oblastei solnechnoi korony v mezhplanetnoe
prostranstvo - solnechnym vetrom. Poteri
veshestva za schet solnechnogo vetra neveliki,≈ 3.10-14
v god, no on predstavlyaet
soboi osn. komponent mezhplanetnoi sredy.
![]() |
|
Ris. 14. Meridional'nyi razrez
mezhplanetnogomagnitnogo |
Solnechnyi veter vynosit v mezhplanetnoe prostranstvo krupnomasshtabnoe magn. pole S. Vrashenie S. zakruchivaet linii mezhplanetnogo magn. polya (MMP) v spiral' Arhimeda, chto otchetlivo nablyudaetsya v ploskosti ekliptiki. Poskol'ku osn. osobennost'yu krupnomasshtabnogo magn. polya S. yavl. dve okolopolyusnye oblasti protivopolozhnoi polyarnosti i prilegayushie k nim polya, pri spokoinom S. severnaya polusfera mezhplanetnogo prostranstva okazyvaetsya zapolnennoi polem odnogo znaka, yuzhnaya - drugogo (ris. 14). Bliz maksimuma aktivnosti iz-za smeny znaka krupnomasshtabnogo polya S. proishodit perepolyusovka etogo regulyarnogo magn. polya mezhplanetnogo prostranstva. Magn. potoki oboih polusharii razdeleny tokovym sloem. Pri vrashenii S. Zemlya nahoditsya nesk. dnei to vyshe, to nizhe izognutoi "gofrirovannoi" poverhnosti tokovogo sloya, t. e. popadaet v MMP, napravlennoe to k S., to ot nego. Eto yavlenie naz. sektornoi strukturoi mezhplanetnogo magnitnogo polya.
Bliz maksimuma aktivnosti naibolee effektivno vozdeistvuyut na atmosferu i magnitosferu Zemli potoki chastic, uskorennyh pri vspyshkah. Na faze spada aktivnosti, k koncu 11-letnego cikla aktivnosti, pri umen'shenii chisla vspyshek i razvitii mezhplanetnogo tokovogo sloya stanovyatsya bolee sushestvennymi stacionarnye potoki usilennogo solnechnogo vetra. Vrashayas' vmeste s S., oni vyzyvayut povtoryayushiesya kazhdye 27 sut geomagn. vozmusheniya. Eta rekurrentnaya (povtoryayushayasya) aktivnost' osobenno vysoka dlya koncov ciklov s chetnym nomerom, kogda napravlenie magn. polya solnechnogo "dipolya" antiparallel'no zemnomu.
Lit.:
Martynov D. Ya.,
Kurs obshei astrofiziki, 3 izd., M., 1978;
Menzel D. G., Nashe Solnce, per. s angl., M., 1963;
Solnechnaya i solnechno-zemnaya fizika.
Illyustrirovannyi slovar' terminov, per. s
angl., M., 1980;
Shklovskii I. S., Fizika
solnechnoi korony, 2 izd., M., 1962;
Severnyi A. B.,
Magnitnye polya Solnca i zvezd, "UFN",
1966, t. 88, v. 1, s. 3-50;
Gibson E., Spokoinoe
Solnce, per. s angl., M., 1977;
Kaplan S. A.,
Pikel'ner S. B.,
Cytovich V. N., Fizika plazmy
solnechnoi atmosfery, M., 1977.
|
Publikacii s klyuchevymi slovami:
Solnce - Solnechnaya aktivnost' - Solnechnye pyatna - solnechnyi fakel - Fotosfera - Hromosfera - Solnechnaya korona - granulyaciya
Publikacii so slovami: Solnce - Solnechnaya aktivnost' - Solnechnye pyatna - solnechnyi fakel - Fotosfera - Hromosfera - Solnechnaya korona - granulyaciya |
|
Sm. takzhe:
Vse publikacii na tu zhe temu >> | |








