Протуберанец

Протуберанцы ‒ что это такое?

Впервые упоминание о том, что в период полного затмения Солнца наблюдалось появление необычных образований, появилось ещё в 1185 году, а детальное изучение их началось с 1842 года. Впоследствии они были названы протуберанцами (protubero), что в переводе с латыни означает «вздуваться».

Сегодня, благодаря многочисленным исследованиям, известно, что протуберанец ‒ это образование из солнечной плазмы, имеющее колоссальные размеры. Эти гигантские выбросы поднимаются над поверхностью Солнца по силовым линиям его магнитного поля и удерживаются там за счет него определенное время. Некоторые из них могут «висеть» в околосолнечном пространстве порой до нескольких месяцев, практические не меняя своей первоначальной формы.

Классификация

Протуберанец I типа

Протуберанец II типа (тёмная полоса на фоне яркой активной области). Изображение, полученное космическим аппаратом TRACE, в корональной линии 195 Å

Протуберанец III типа

Протуберанцы представляют собой волокнистые и клочковатые структуры, похожи на нити и сгустки плазмы различных форм, постоянно движутся, классифицируются по морфологическим или динамическим признакам.

Классификация протуберанцев по внешнему виду, скорости и особенностям движения вещества внутри него:

• спокойные;
• активные;
• эруптивные или изверженные;
• корональные или петлеобразные.

Спокойные протуберанцы. Вещество движется медленно. Форма меняется медленно. Время существования — недели и месяцы. Наблюдаются во всех гелиографических широтах. Возникают вблизи групп солнечных пятен, находящихся на поздних стадиях развития, или вдали от них. Кинетическая температура — 15000°.

Активные протуберанцы. Потоки вещества движутся от протуберанца к фотосфере и от одного протуберанца к другому с довольно большой скоростью. Кинетическая температура — 25000°. Многие спокойные протуберанцы становятся активными на время от десятков минут до нескольких суток, а затем исчезают или превращаются в эруптивные протуберанцы.

Эруптивные или изверженные протуберанцы. По внешнему виду напоминают громадные фонтаны. «Фонтаны» достигают высот до 1.7 млн км над поверхностью Солнца. Сгустки вещества движутся быстро, «извергаются» со скоростями в сотни км/с. Начертания изменяются довольно быстро. При увеличении высоты протуберанец слабеет и рассеивается. В некоторых протуберанцах наблюдались резкие изменения скорости движения отдельных сгустков. Эруптивные протуберанцы непродолжительны.

Корональные или петлеобразные протуберанцы. Возникают над хромосферой в виде небольших облаков. Со временем небольшие облака сливаются в одно большое облако. Большое облако испускает вниз (к хромосфере) отдельные потоки (струи) светящегося вещества. Существуют несколько часов.

Большие протуберанцы и энергичные корональные выбросы наблюдяются редко. Частота их появления, как и частота появления солнечных пятен и других активных явлений, увеличивается с приближением максимума[уточнить] (продолжительность солнечного цикла – 11 лет).

Классификация протуберанцев по форме и по характеру движения материи внутри них (разработана в обсерватории КрАО):

• I тип;
• II тип;
• III тип.

I тип. Протуберанцы I типа встречается редко. Имеет форму облака или струи дыма. Возникают следующим образом: вещество поднимается по спирали на большие высоты. Скорость движения вещества может достигать 700 км/с. На высоте около 100 тыс. км от протуберанца отделяются куски; куски падают по траекториям, напоминающим силовые линии магнитного поля.

II тип. Протуберанцы II типа имеет форму искривлённых струй. Струи начинаются и заканчиваются на поверхности Солнца. Узлы и струи движутся словно по магнитным силовым линиям. Скорости движения сгустков — от нескольких десятков до 100 км/с. На высотах в несколько сотен тысяч километров струи и сгустки угасают.

III тип. Протуберанцы III типа имеют форму кустарника или дерева. Достигает очень больших размеров. Сгустки вещества движутся неупорядоченно со скоростями, не превышающими десятков км/с.

Протуберанцы: классификация по внешним показателям

Астрономы уже давно заметили, что протуберанцы отличаются между собой. Поэтому им понадобилось классифицировать данное явление для того, чтобы сделать свою работу более эффективной.

В настоящий момент по внешнему виду протуберанцы классифицируются следующим образом:

• спокойные — они «живут» по несколько месяцев, их форма медленно меняется в течение всего этого периода;
• активные — плазма внутри сгустка движется очень быстро, в процессе движения нарастает температура, что приводит к рассеиванию протуберанца или трансформации его в другой вид;
• изверженные — данный сгусток выбрасывается на очень большую высоту (она может достигать несколько миллионов километров) и напоминает фонтан;
• корональные протуберанцы — это самый редкий вид выброса плазмы, представляющий собой облака, испускающие на солнечную поверхность раскаленные струи плазмы.

Самым зрелищным является изверженный сгусток газа, он может существовать до нескольких суток. Одним из самых распространенных астрономы называют спокойный протуберанец. Фото данного явления были сделаны за всю историю наблюдения за Солнцем не один раз.

Солнце

Жизнь на нашей планете существует уже почти 4 миллиарда лет, и причин, благодаря которым она зародилась и продолжает существовать, огромное количество. Это климат, газовый состав атмосферы, период обращения планеты вокруг своей оси, сила ее притяжения и конечно же, удаленность от Солнца. Земля находится в так называемой зоне обитаемости, то есть на оптимальном расстоянии от светила, которое обеспечивает поддержание комфортного существования большинства биологических видов. А что бывает с планетами, расположенными слишком близко к центральной звезде системы, можно посмотреть на примере Меркурия – он совершенно выжжен и пуст.

Как мы видим, все эти факторы образуют чрезвычайно сложную и разветвлённую систему, все элементы которой должны сохранять своё хрупкое равновесие, чтобы история развития живых организмов на нашей планете продолжалась.

Когда впервые были замечены протуберанцы

Значение слова «протуберанец» вошло в обиход не так уж давно. Хотя первые упоминания о необычной солнечной короне датируются еще двенадцатым веком. Во время знаменательного похода князя Игоря на половцев произошло полное солнечное затмение, во время которого были заметные выходящие за пределы круга выступы. Они меняли цвет от розового до красного.

В дальнейшем ученые наблюдали затмение не один раз, но изучать его начали только в середине девятнадцатого века. Тогда в момент очередного солнечного затмения группа астрономов сумела с помощью приборов разглядеть протуберанцы и заинтересовалась этим необычным явлением. Но осложнял изучение Солнца тот факт, что видеть протуберанцы можно было только в момент затмения. В иное время астрономам оставалось только гадать о сути и природе явления.

Только к концу девятнадцатого века был найден новый способ наблюдения за протуберанцами независимо от затмения. Именно с этого момента началась эра активного изучения Солнца, и большой интерес вызывал именно солнечный протуберанец. Определение слова тоже появилось в этот период времени, ведь только тогда астрономы смогли определить газообразное происхождение выступов вокруг нашего светила.

Описание

Хромосфера Солнца в линии H_α.Волокно указано стрелкой

Изучение протуберанцев началось с затмения Солнца 8 июля 1842 года; тогда Араго, Эри и другие астрономы заметили необычные ярко-розовые выступы 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 с помощью замедленной съёмки. В настоящее время процессы, происходящие в , 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), 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 (H_α). Они представляют из себя конденсации из плотной и более холодной, чем окружающее вещество плазмы, приподнятые и удерживаемые над солнечной поверхностью петлями магнитного поля.

Опасность

Как мы уже разобрали, протуберанец – это элемент активности хромосферы солнца и некоторых его физических процессов. В первую очередь опасность представляют те из них, которые отрываются от поверхности звезды и устремляются в межзвездное пространство. В зависимости от силы, они могут выводить из строя спутники на орбите Земли и даже убить экипаж МКС. Вступая в реакцию с магнитосферой нашей планеты, протуберанцы также образуют мощные магнитные бури, которые отрицательно сказываются на самочувствии метеочувствительных людей, мешают работе систем радиосвязи и различного электронного оборудования. К счастью, протуберанцы, которые способны оторваться от поверхности Солнца и нанести подобный вред, возникают крайне редко.

Но, если рассматривать наиболее печальный вариант, когда протуберанец будет иметь крупный размер, он может сильно повредить атмосферу нашей планеты или же вовсе уничтожить все живое.

Протуберанцы

Но, конечно же, существует множество явных и скрытых опасностей, способных лишить эту систему необходимого баланса. И на Солнце нередко происходят процессы, которые могут таить в себе опасность для всего живого и не только. К примеру, так называемые солнечные или магнитные бури. От них часто страдают метеочувствительные люди и различная техника. Во время таких бурь от Солнца отрываются протуберанцы и устремляются к ближайшим планетам. К счастью, большинство из них не столь велико, чтобы привести к трагическим последствиям. Чем опасны протуберанцы, и что это такое? Об этом мы и поговорим в данной статье.

Протуберанец

категория:
Солнечная активность

Протуберанец — это ещё один из видов проявления Солнечной активности глубоко изучаемый учёными и вполне доступный, при соответствующем оборудовании, для наблюдений любителями астрономии.

Протуберанец — это плазменное образование огромных размеров: от 40 до 100 тысяч и более км. а дугообразные протуберанцы могут иметь размер до миллиона км. Протуберанцы имеют температуру 20 000 К и по составу являются веществом хромосферы, но поднимаясь дальше от поверхности Солнца и попадая в гораздо более горячую корону, становятся отчётливо заметны в виде причудливых вытянутых волокон хромосферного вещества.

Более редкий вид протуберанцев — это дугообразный (петлеобразный, коронарный) протуберанец, такие образования появляются над хромосферой в короне, огромным облаком вещества  со спускающимися с краёв струями, направленными к хромосфере. Это довольно редкое явление, которое происходит вблизи максимума 11-ти летнего цикла Солнечной активности и длится всего несколько часов.

Обычно протуберанец существует от нескольких дней и недель до нескольких месяцев, это зависит от скорости движения протуберанца.

Самые долгоживущие протуберанцы образуются вдали от Солнечных пятен, скорости перемещения вещества в них низкие, они медленно меняют форму.

Более активные движутся со скоростями порядка 100 км/с. и существуют от нескольких дней до нескольких недель.

Есть, т.н. эруптивные протуберанцы, скорости которых значительно выше, процессы развития проходят быстро и нередко заканчиваются взрывом.

Удерживаются протуберанцы над поверхностью магнитным полем Солнца.

Впервые протуберанец наблюдали (согласно письменным источникам) в 1185 году во время полного Солнечного затмения, в Лаврентьевской летописи есть такая запись: «из рогъ его яко угль жаровъ исхожаше», кстати, это Солнечное затмение описано и в «Слове о полку Игореве».

Астрономы любители могут сейчас наблюдать протуберанцы благодаря специальным Н-альфа фильтрам или в телескоп CORONADO. Без телескопа протуберанец можно наблюдать во время полного Солнечного затмения, как это сделал Д.Ф.Араго в 1842 году, с этого времени началось изучение протуберанцев.

В этом 40-секундном ролике можно увидеть процесс эволюции гигантского протуберанца за много часов.

Итог:

• Протуберанец — это проявление Солнечной активности.
• Состоят протуберанцы из вещества в области которого они образовались (хромосфера, корона).
• Длительность «жизни» от нескольких часов и дней до нескольких недель и месяцев и зависит от степени активности области, в которой образуется.
• Наблюдение протуберанцев доступно для любителей, при соответствующем оборудовании.

Буду Вам крайне признателен, если Вы оставите комментарий и добавите статью в социальные сети, нажав на кнопки ниже. Благодарю!

SocButtons v1.4

< Предыдущая		Следующая >