Солнце, как основной источник энергии в пределах солнечной системы, страница 7

Факелы имеют вид ярких струй, прожилок и точек, хорошо видимых лишь на краю солнечного диска, где из-за контраста с более темной фотосферой (вспомним о потемнении солнечного диска к краю) они наиболее заметны. Факелы возникают там, где напряженность магнитного поля лишь ненамного превышает среднюю для Солнца величину. В таких небольших локальных магнитных полях улучшаются условия для вертикальной конвекции, что способствует большему выносу внутреннего тепла на поверхность. Именно здесь появляются факелы, температура которых на 200…300 К выше температуры фотосферы. Как и пятна, факелы — долгоживущие образования. Срок их жизни в среднем составляет несколько недель.

Протуберанцы — это выбросы газов с солнечной поверхности, несущиеся в сторону от центра светила со скоростью, составляющей десятки и сотни километров в секунду. Они относятся к числу самых больших образований в солнечной атмосфере, поскольку их высота порой достигает сотен тысяч километров над поверхностью Солнца. Вещество протуберанцев частично рассеивается в солнечной короне, частично опадает в область хромосферы.

Пятна и протуберанцы возникают и развиваются взаимосвязано. На первых стадиях развития пятна появляются быстро эволюционирующие протуберанцы. С течением времени они заметно снижают свою активность и постепенно переходят в стадию спокойных протуберанцев, время существования которых измеряется неделями. Но бывают протуберанцы, видимые обычно на краю солнечною диска в форме клочковатых дугообразных выбросов, которые развиваются и разрушаются в течение нескольких часов.

ІІ.3.6. Солнечная активность.

Количество наблюдаемых на Солнце пятен, факелов, протуберанцев и других активных образований периодически изменяется, что связано с циклами солнечной активности. Наиболее распространенной характеристикой солнечной активности служат так называемые числа Вольфа, которые пропорциональны количеству пятен, наблюдаемых на обращенной к Земле части Солнца. Чем выше солнечная активность, тем больше соответствующие ей числа Вольфа. Количество пятен, одновременно покрывающих солнечную поверхность, периодически изменяется. Эти изменения известны под названием 11 - летнего цикла солнечной активности (Рисунок ІІ.3.6.). На протяжении 11 лет изменяются доля площади поверхности Солнца, занятая пятнами, частота появления и количество протуберанцев, и других активных образований, форма солнечной короны, интенсивность и параметры солнечного ветра, и прочие характеристики.

До сих пор мы говорили о Солнце как о постоянной звезде, основные энергетические характеристики которой являются стабильными. Однако даже по изменяемости чисел Вольфа видно, что это не так. Солнцу присущи некоторые характерные особенности переменных звезд.

В видимом диапазоне переменность нашего светила проявляется в виде хромосферных вспышек. Они возникают, как правило, между молодыми растущими пятнами, где есть зоны с разными знаками направленности магнитного поля. Здесь появляется светлая область, яркость которой быстро увеличивается и в течение нескольких минут достигает максимума. Яркость светящихся газов в области вспышки увеличивается в десятки, и даже сотни раз. Энергия вспышки обеспечивается за счет энергии сжимающихся магнитных полей вблизи пятен и выделяется за короткое время. Затем в течение десятков минут после максимума происходит постепенное затухание вспышки.

Вспышки на Солнце сопровождаются скачкообразным увеличением потока космических лучей малой энергии, вслед за которым значительно возрастает рентгеновское и радиоизлучение Солнца.

Солнечные вспышки, так же как и сама цикличность солнечной активности, оказывают большоевлияние на характер протекания многих геомагнитных явлений. В частности, через несколько суток после появления на Солнце отдельных вспышек усиливается активность ионосферы, возникают магнитные бури и яркие полярные сияния.