Солнечная система

волны, возникшие в конвективной  зоне  и  в  фотосфере,  передают  им  часть

механической  энергии конвективных движений  и  производят  нагревание  газов

последующих слоёв атмосферы - хромосферы  и  короны.  В  результате  верхние

слои  атмосферы с температурой около 4500 К  оказываются  самыми  "холодными"

на Солнце. Как вглубь, так и вверх от них  температура газов  быстро  растёт.

Расположенный над фотосферой слой  называют  хромосферой,  во  время  полных

солнечных затмений в те минуты, когда Луна  полностью  закрывает  фотосферу,

виден как  розовое  кольцо,  окружающее  тёмный  диск.  На  краю  хромосферы

наблюдаются   выступающие   язычки   пламени   -    хромосферные    спикулы,

представляющие  собой вытянутые  столбики  из  уплотнённого  газа.  Тогда  же

можно наблюдать и спектр  хромосферы,  так называемый  спектр  вспышки.  Он

состоит из ярких эмиссионных линий водорода, гелия, ионизированного  кальция

и других  элементов,  которые  внезапно  вспыхивают  во  время  полной  фазы

затемнения. Выделяя излучение Солнца  в  этих  линиях,  можно  получить  его

изображение.  Хромосфера   отличается   от   фотосферы   значительно   более

неправильной  неоднородной структурой. Заметно  два  типа  неоднородностей  -

яркие и тёмные. По своим  размерам  они  превышают  фотосферные  гранулы.  В

целом распределение неоднородностей  образует  так  называемую  хромосферную

сетку, особенно хорошо заметную  в  линии  ионизированного  кальция.  Как  и

грануляция,  она  является  следствием  движения  газов   в   подфотосферной

конвективной  зоне,  только  происходящих   в   более   крупных   масштабах.

Температура  в  хромосфере  быстро  растёт,  достигая  в  верхних  её  слоях

десятков  тысяч градусов. Самая верхняя  и самая разряжённая  часть  солнечной

атмосферы - корона, прослеживающаяся от солнечного  лимба до  расстояний  в

десятки солнечных радиусов и имеющая  температуру  около  миллиона  градусов.

Корону  можно видеть только во  время  полного  солнечного  затмения  либо  с

помощью коронографа.

      Вся солнечная атмосфера постоянно  колеблется. В  ней распространяются

как вертикальные, так и горизонтальные волны с  длинами  в  несколько  тысяч

километров. Колебания носят резонансный  характер  и  происходят  с  периодом

около 5 мин. В возникновении явлений  происходящих  на  Солнце  большую  роль

играют  магнитные  поля.  Вещество  на  Солнце  всюду   представляет   собой

намагниченную плазму. Иногда в отдельных областях  напряженность  магнитного

поля  быстро и сильно возрастает. Этот процесс  сопровождается  возникновением

целого  комплекса явлений солнечной активности в  различных  слоях  солнечной

атмосферы.  К  ним  относятся  факелы  и  пятна  в  фотосфере,  флоккулы   в

хромосфере,  протуберанцы  в  короне.   Наиболее   замечательным   явлением,

охватывающим  все  слои  солнечной  атмосферы  и  за   -   зарождающимся   в

хромосфере, являются солнечные вспышки. 

      1б).Излучения Солнца.

      Радиоизлучение  Солнца  имеет   две   составляющие   -   постоянную   и

переменную.  Во  время  сильных  солнечных  вспышек  радиоизлучение   Солнца

возрастает в тысячи и  даже  миллионы  раз  по  сравнению  с  радиоизлучение

спокойного  Солнца. Рентгеновские лучи исходят  в основном  от  верхних  слоёв

атмосферы и короны. Особенно  сильным  излучение  бывает  в  годы  максимума

солнечной активности. Солнце излучает не только свет,  тепло  и  все  другие

виды  электромагнитного излучения. Оно  также является источником  постоянного

потока  частиц - корпускул. Нейтрино, электроны,  протоны,  альфа-частицы,  а

также  более  тяжелые  атомные  ядра  составляют  корпускулярное   излучение

Солнца. Значительная часть этого  излучения  представляет  собой  более  или

менее  непрерывное  истечение   плазмы   -   солнечный   ветер,   являющийся

продолжением  внешних слоёв Солнечной атмосферы - солнечной короны.  На  фоне

этого постоянно  дующего  плазменного  ветра  отдельные  области  на  Солнце

являются  источниками  более   направленных,   усиленных,   так   называемых

корпускулярных  потоков.  Скорее  всего  они  связаны  с  особыми  областями

Солнечной короны - коронными дырами,  а  также,  возможно,  с  долгоживущими

активными областями на  Солнце.  Наконец,  с  солнечными  вспышками  связаны

наиболее  мощные кратковременные потоки частиц, главным образом электронов  и

протонов. В результате наиболее мощных  вспышек  частицы  могут приобретать

скорости, составляющие  заметную  долю  скорости  света.  Частица  с  такими

большими  энергиями  называются  солнечными  космическими  лучами.  Солнечное

корпускулярное  излучение оказывает сильное  влияние на Землю, и прежде  всего

на верхние слои её атмосферы и магнитное поле, вызывая множество  интересных

геофизических явлений. 

      1в).Солнечная  активность   -   совокупность   явлений,   периодически

возникающих в солнечной атмосфере.  Проявления  солнечной  активности  тесно

связаны с магнитными свойствами  солнечной  плазмы.  Возникновение  активной

области начинается с постепенного увеличения магнитного потока  в  некоторой

области  фотосферы.  В  соответствующих  местах   хромосферы   после   этого

наблюдается увеличение яркости в линиях водорода и кальция.  Такие области

называют  флоккулами. Примерно в тех же участках на Солнце в фотосфере  (т.е.

несколько глубже) при этом также  наблюдается  увеличение  яркости  в  белом

(видимом)  свете - факелы. Увеличение энергии,  выделяющейся в области  факела

и  флоккула,  является  следствием  увеличившихся  до  нескольких   десятков

экстред  напряженности  магнитного  поля.  Затем  в   солнечной   активности

наблюдаются солнечные пятна,  возникающие  через  1-2  дня  после  появления

флоккула в  виде  маленьких  чёрных  точек  -  пор.  Многие  из  них  вскоре

исчезают, и лишь отдельные поры за 2-3 дня  превращаются  в  крупные  тёмные

образования. Типичное солнечное пятно имеет  размеры  в  несколько  десятков

тысяч километров и состоит из тёмной центральной части - тени и  волокнистой

полутени. Важнейшая особенность пятен -  наличие  в  них  сильных  магнитных

полей, достигающих в  области  тени  наибольшей  напряжённости  в  несколько

тысяч экстред. В  целом  пятно  представляет  собой  выходящую  в  фотосферу

трубку  силовых  линий  магнитного  поля,  целиком  заполняющих   одну   или

несколько ячеек хромосферной сетки.  Верхняя  часть  трубки  расширяется,  и

силовые линии в ней расходятся, как  колосья в  снопе.  Поэтому  вокруг  тени

магнитные силовые линии принимают направление,  близкое  к  горизонтальному.

Полное, суммарное давление в пятне включает в себя давление магнитного  поля

и уравновешивается давлением окружающей фотосферы, поэтому  газовое  давление

в  пятне  оказывается  меньшим,  чем  в  фотосфере  Магнитное  поле  как  бы

расширяет пятно изнутри. Кроме того, магнитное  поле  подавляет  конвективные

движения  газа, переносящие энергию из  глубины  вверх.  Вследствие  этого  в

области пятна температура оказывается  меньше примерно на 1000 К.  Пятно  как

бы охлаждённая  и  скованная  магнитным  полем  яма  в  солнечной  фотосфере.

Большей  частью  пятна  возникают  целыми  группами,  в   которых,   однако,

выделяются  два больших пятна. Одно, наибольшее, - на западе, а другое,  чуть

поменьше, - на востоке. Вокруг и между ними часто  бывает  множество  мелких

пятен. Такая группа пятен называется биполярной, потому что у обоих  больших

пятен всегда противоположная полярность магнитного поля. Они как бы  связаны

с одной  и той же трубкой силовых линий магнитного  поля,  которая в виде

гигантской  петли  вынырнула  из-под  фотосферы,  оставив  концы  где-то   в

ненаблюдаемых,  глубоких  слоях.  То  пятно,  которое  соответствует  выходу

магнитного  поля из фотосферы, имеет северную полярность,  а  то,  в  области

которого  силовые линии входят обратно  под фотосферу, - южную.

      Самое мощное проявление фотосферы  -  это  вспышки.  Они  происходят  в

сравнительно  небольших  областях  хромосферы  и  короны,  расположенных  над

группами  солнечных пятен. По своей  сути  вспышка  -  это  взрыв,  вызванный

внезапным  сжатием  солнечной  плазмы.  Сжатие  происходит   под   давлением

магнитного  поля и приводит к  образованию  длинного  плазменного  жгута  или

ленты. Длина такого  образования  составляет  десятки  и  даже  сотни  тысяч

километров.  Продолжается  вспышка  обычно   около   часа.   Хотя   детально

физические  процессы, приводящие к возникновению  вспышек,  ещё  не  изучены,

ясно, что  они имеют электромагнитную природу.

      Наиболее грандиозными образованиями  в  солнечной  атмосфере  являются

протуберанцы - сравнительно плотные облака газов,  возникающие  в  солнечной

короне  или выбрасываемые в неё из хромосферы.  Типичный  протуберанец  имеет

вид гигантской светящейся арки, опирающейся  на  хромосферу  и  образованной

струями и потоками  более  плотного  и  холодного,  чем  окружающая  корона,