Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Солнце, наблюдаемое в телескоп с водородно-альфа-фильтром
Изображение солнечной хромосферы с высоким разрешением, полученное с помощью шведского солнечного телескопа .
Полное затмение 1999 г.

Хромосфера (буквально, «сфера цвета») является второй из трех основных слоев в Sun атмосфере «ы и примерно от 3000 до 5000 километров глубины. Его розово-красный цвет проявляется только во время затмений. Хромосфера находится чуть выше фотосферы и ниже области перехода от Солнца . Слой хромосферы над фотосферой однороден. Лес волосовидных спикул поднимается из однородного слоя, некоторые из которых простираются на 10 000 км в корону выше.

Плотность хромосферы составляет всего 10 -4 раза больше , чем в фотосфере , слой внизу и 10 -8 раз , что в атмосфере с Земли на уровне моря. Это делает хромосферу обычно невидимой, и ее можно увидеть только во время полного затмения , когда проявляется ее красноватый цвет. Цветовые оттенки варьируются от розового до красного. [1] Без специального оборудования хромосфера обычно не видна из-за огромной яркости фотосферы под ней.

Плотность хромосферы уменьшается с удалением от центра Солнца. Это уменьшается экспоненциально с 10 17 частиц на кубический сантиметр, или приблизительно2 × 10 −4  кг / м 3 и меньше1,6 × 10 −11  кг / м 3 на внешней границе. [2] Температура уменьшается от внутренней границы при температуре около 6000 K [3] до минимума приблизительно 3,800 К, [4] , прежде чем увеличивать до более 35000 K [3] на внешней границе с переходным слоем из короны .

Хромосферы наблюдались и у других звезд, кроме Солнца. [5] Хромосфера Солнца была трудной для изучения и расшифровки, хотя наблюдения продолжаются с помощью электромагнитного спектра. [6]

Сравнение хромосферы и фотосферы [ править ]

В то время как фотосферы имеет поглощения линии спектра, хромосферой в спектре преобладают эмиссионных линий . В частности, одна из его самых сильных линий - это H α на длине волны 656,3 нм; эта линия излучается атомом водорода всякий раз, когда его электрон совершает переход с уровня энергии n = 3 на уровень энергии n = 2 . Длины волна от 656,3 нм находится в красной части спектра , что приводит к хромосфере иметь свой характерный красноватый цвет.

Анализируя спектр хромосферы, было обнаружено, что температура этого слоя солнечной атмосферы увеличивается с увеличением высоты в самой хромосфере. Температура в верхней части фотосферы составляет всего около 4400 К, в то время как в верхней части хромосферы, примерно на 2000 км выше, она достигает 25000 К. [1] [7] Однако это противоположно тому, что мы находим в фотосфере , где температура падает с увеличением высоты. Пока не совсем понятно, какое явление вызывает парадоксальное повышение температуры хромосферы при удалении от Солнца.интерьер. Однако, похоже, частично или полностью это объясняется магнитным пересоединением .

Особенности [ править ]

Многие интересные явления можно наблюдать в хромосфере, которая очень сложна и динамична:

  • Волокна (и протуберанцы, которые представляют собой волокна, если смотреть сбоку) лежат в основе многих выбросов корональной массы и, следовательно, важны для предсказания космической погоды . Солнечные протуберанцы поднимаются вверх через хромосферу из фотосферы, иногда достигая высоты 150 000 км. Эти гигантские газовые шлейфы являются наиболее впечатляющими из солнечных явлений, не считая менее частых солнечных вспышек .
  • Наиболее частая особенность - наличие спикул , длинных тонких пальцев светящегося газа, которые выглядят как лезвия огромного поля огненной травы, растущего вверх из фотосферы внизу. Спикулы поднимаются к вершине хромосферы, а затем снова опускаются вниз в течение примерно 10 минут. Точно так же есть горизонтальные струйки газа, называемые фибриллами , которые длятся примерно вдвое длиннее спикул.
  • Изображения , полученные в типичных хромосферных линиях показывают наличие ярких клеток, называемых обычно в сети , в то время как окружающие темные области названы интерсети . Они похожи на гранулы, которые обычно наблюдаются на фотосфере из-за тепловой конвекции .
  • Периодические колебания были обнаружены с момента первых наблюдений с помощью прибора SUMER на борту SOHO с частотой от 3 до 10 мГц, что соответствует характерному периодическому времени в три минуты. [8] Колебания радиальной компоненты скорости плазмы типичны для высокой хромосферы. Теперь мы знаем, что картина фотосферной грануляции обычно не имеет колебаний выше 20 мГц, в то время как волны более высокой частоты (100 мГц или период 10 с) были обнаружены в солнечной атмосфере (при температурах, типичных для переходной области и короны) с помощью TRACE . [9]
  • На границе солнечного диска видны холодные петли . Они отличаются от протуберанцев тем, что выглядят как концентрические дуги с максимальной температурой порядка 0,1 МК (слишком низкой, чтобы считаться корональными элементами). Эти холодные петли сильно изменчивы: они появляются и исчезают в некоторых УФ-линиях менее чем за час или быстро расширяются за 10–20 минут. Фукал [10] подробно изучил эти холодные петли из наблюдений, сделанных с помощью спектрометра EUV на Скайлэбе в 1976 году. В противном случае, когда температура плазмы этих петель становится корональной (выше 1 МК), эти особенности кажутся более стабильными и развиваются в течение более длительного времени .

Посмотрите спектр вспышки солнечной хромосферы (затмение 7 марта 1970 г.).

О других звездах [ править ]

Спектроскопической мерой хромосферной активности других звезд является S-индекс Маунт Вильсон . [11] [12] См. Также Superflare # Спектроскопические наблюдения звезд с супервспышками .

См. Также [ править ]

  • Plage (астрономия)
  • Порядки величины (плотности)
  • Волна Мортона

Ссылки [ править ]

  1. ^ а б Вольноотпущенник, РА; Кауфманн III, WJ (2008). Вселенная . Нью-Йорк, США: WH Freeman and Co. p. 762 . ISBN 978-0-7167-8584-2.
  2. ^ Контарь, EP; Hannah, IG; Маккиннон, А.Л. (2008), «Измерения хромосферного магнитного поля и структуры плотности с использованием жесткого рентгеновского излучения во вспыхивающей корональной петле», Astronomy and Astrophysics , 489 (3): L57, arXiv : 0808.3334 , Bibcode : 2008A & A ... 489L. .57K , DOI : 10,1051 / 0004-6361: 200810719
  3. ^ a b "SP-402 Новое Солнце: Солнечные результаты от Скайлэба" . Архивировано из оригинала на 2004-11-18.
  4. ^ Avrett, EH (2003), "Солнечная Минимальная температура и Хромосфера", ASP серии конференций , 286 : 419, Bibcode : 2003ASPC..286..419A , ISBN 978-1-58381-129-0
  5. ^ "Хромосфера" . Архивировано из оригинала на 2014-04-04 . Проверено 28 апреля 2014 .
  6. ^ Джесс, DB; Мортон, Р.Дж.; Verth, G; Федун, В; Грант, STD; Гигиозис И. (июль 2015 г.). «Многоволновые исследования МГД-волн в солнечной хромосфере». Обзоры космической науки . 190 (1–4): 103–161. arXiv : 1503.01769 . Bibcode : 2015SSRv..190..103J . DOI : 10.1007 / s11214-015-0141-3 .
  7. ^ "Мировая книга в НАСА - Солнце" .[ мертвая ссылка ]
  8. ^ Карлссон, М .; Судья, П .; Вильгельм, К. (1997). «ЛЕТНИЕ наблюдения подтверждают динамическую природу спокойной внешней атмосферы Солнца: межсетевую хромосферу». Астрофизический журнал . 486 (1): L63. arXiv : astro-ph / 9706226 . Bibcode : 1997ApJ ... 486L..63C . DOI : 10.1086 / 310836 .
  9. Перейти ↑ De Forest, CE (2004). «Высокочастотные волны, обнаруженные в солнечной атмосфере» . Астрофизический журнал . 617 (1): L89. Bibcode : 2004ApJ ... 617L..89D . DOI : 10.1086 / 427181 .
  10. ^ Foukal, П. В. (1976). «Давление и энергетический баланс холодной короны над солнечными пятнами». Астрофизический журнал . 210 : 575. Bibcode : 1976ApJ ... 210..575F . DOI : 10.1086 / 154862 .
  11. ^ Наблюдательные доказательства повышенной магнитной активности звезд с супервспышками
  12. ^ Небольшой обзор магнитных полей звезд, на которых расположены планеты, дает «Райт Дж. Т., Марси Г. У., Батлер Р. П., Фогт С. С., 2004, ApJS, 152, 261» в качестве ссылки для s-индекса.

Внешние ссылки [ править ]

  • Анимированное объяснение хромосферы (и переходной области). Архивировано 16 ноября 2015 г. в Wayback Machine (Университет Южного Уэльса).
  • Анимированное объяснение температуры хромосферы (и переходной области) [ постоянная мертвая ссылка ] (Университет Южного Уэльса).