Протуберанец — это. Протуберанцы на Солнце
Под солнечной активностью подразумевают совокупность нестационарных явлений, находящихся в динамике, и разных активных образований, возникающих в атмосфере Солнца. Одним из проявлений его активности является возникновение в магнитном поле солнечной атмосферы специфических волокон, а именно — плазменных образований. Когда они становятся видимыми на краю солнечного диска, их называют протуберанцами.
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.
Протуберанцы по сути
Несмотря на то что изучением этих необычных образований наука занимается давно, четкой и полной теории, объясняющей их многообразие и различные явления, с ними связанные, нет. Фактически протуберанцы естества – это темные волокна, хорошо видимые в хромосфере Солнца. Их структура более плотная и холодная, чем окружающая плазма, а химический набор элементов соответствует составу образующего их слоя. Тем не менее их внутреннее физическое состояние таково, что спектр одних протуберанцев перенасыщен линиями водорода, а других – различными металлами. Длительность существования их указывает на то, что их вещество удерживается магнитными силами.
Как проявляются протуберанцы?
Солнечные протуберанцы выглядят как яркие образования, выступающие по краям диска Солнца. Возникающие на его фоне, они имеют более темный цвет, что обусловлено более низкой, чем окружающее вещество, температурой их плазмы.
На фоне горячей короны протуберанец – это плотное и холодное образование. Поднявшись с поверхности Солнца, он частично сбрасывает своё вещество, а затем спускается и исчезает. Некоторые из них присутствуют в короне месяцами, другие, двигаясь с большой скоростью, не пропадают по несколько недель. Отдельные экземпляры, имеющие колоссальную скорость, внезапно взрываются.
Каких размеров бывают протуберанцы?
Протуберанцы на Солнце поражают своими необычайными размерами. Типичные представители этих образований достигают в высоту до 40 тысяч километров, при этом их ширина может быть около 200 тысяч километров. Попадаются и такие выбросы, высота которых составляет 800 тысяч километров. Неоднократно учеными были зафиксированы такие рекордсмены, размер которых превышал 3 миллиона километров. Извержение одного из таких громаднейших протуберанцев, который взметнулся, выгнувшись подковой, наблюдалось с борта космического корабля на протяжении 30 часов в августе 2010 года.
Какие бывают протуберанцы?
Эти образования бывают довольно разнообразны. По своему внешнему виду и скорости движения протуберанцы на Солнце делят на:
- спокойные, отличающиеся медленным движением и практически незаметным изменением формы, они могут существовать как несколько недель, так и месяцев;
- активные, которые характеризуются быстротой движения потока вещества и временем существования от нескольких минут до десятков часов;
- петлеобразные (корональные), как правило, возникают в виде маленьких облаков, которые со временем соединяются в одно большое облако, существующее несколько часов;
- эруптивные (или взлетающие) напоминают огромные фонтаны, способные очень быстро извергаться и менять свою форму, после чего быстро исчезать.
В зависимости от их формы, а также от того, каким образом в них движется сама материя, их классифицируют на три типа:
- Образования в форме струи дыма или облака, способные подниматься по спирали на значительную высоту.
- Протуберанцы в виде искривленных струй и узлов, которые начинаются и заканчиваются на солнечной поверхности. Как правило, поднявшись по магнитным силовым линиям, на большой высоте они начинают угасать.
- Образования больших размеров, имеющие форму дерева или кустарника. Сгустки их вещества движутся хаотично, имея при этом скорость, которая не превышает нескольких десятков км/с.
Как наблюдать протуберанцы?
Протуберанец – это проявление активности Солнца. Наблюдать его можно во время полного солнечного затмения, хотя бывает оно довольно редко. Вот почему учеными были сконструированы спектральные приборы, позволяющие воссоздавать искусственные затмения. Такие телескопы, выполненные из особого вида стекла, лишенного микропузырьков, оснащены черным диском, который имитирует Луну. В процессе наблюдения за Солнцем он медленно наплывает на него, в результате чего приборы видят свет, исходящий только от его короны.
Перед глазами наблюдателей открывается удивительная картина ‒ пляска протуберанцев на Солнце. За краем импровизированной Луны четко просматриваются выступы сложной формы ярко-розового цвета, похожие на языки пламени или громадные облака, вырывающиеся из верхних слоев солнечного диска.
В пределах пика 11-летней активности Солнца можно наблюдать корональные дугообразные протуберанцы. Это редкое явление непередаваемой красоты – образования в виде огромного облака, с краев которого спускаются струи, появляются в короне Солнца над её хромосферой.
Для астрономов долго оставались загадочными явления, происходящие в солнечной короне. Протуберанец. Это слово ассоциировалось с тайной, которую хранила звезда по имени Солнце. И только в наше время, благодаря спутникам и космическим станциям, большинство этих тайн было раскрыто.
Человечеству предстоит сделать еще много великих открытий как в неизведанной Вселенной, так и в нашей Солнечной системе.
Источник
Протуберанцы — это что такое? Значение и определение слова
Астрономия — удивительно интересная и увлекательная наука. Она постоянно развивается, чему способствуют новые технологии и возможности, которые они дают. Особый интерес у астрономов всего мира вызывает Солнце. Наше светило является предметом пристального наблюдения со стороны ученых, так как процессы, происходящие в нем, напрямую влияют на жизнь нашей планеты. Возможно, вам когда-либо встречалось слово «протуберанец». Оно часто употребляется в связи наблюдениями за колебанием солнечной активности. Что такое протуберанцы? Это мы и проясним сегодня.
Протуберанец: что такое
Астрономы уже достаточно давно изучают данное явление на Солнце, но дать ему определение смогли только спустя столетия после первого наблюдения. Протуберанцы — это плотные сгустки плазмы, выбрасываемые Солнцем и удерживающиеся над его поверхностью в течение определенного времени.
Считается, что оторваться от поверхности Солнца протуберанцы не могут, ведь магнитное поле светила достаточно мощное. Поэтому они создают благодаря ему своеобразную корону, постоянно меняя свою форму. В конечном итоге плазменные сгустки рассеиваются и оседают плотным облаком газа.
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.
Из чего состоят протуберанцы
Ученые уже давно выяснили, что протуберанцы — это сгустки плазмы, имеющие температуру не менее двадцати тысяч градусов. Этот газ является значительно более холодным по отношению к Солнцу, формируясь в плотную структуру. Каждый сгусток имеет разную скорость выброса и движения вещества внутри, также разнятся они и размерами.
Обычные протуберанцы — это огненные языки высотой более сорока тысяч километров и шириной около двухсот тысяч километров. Сегодня каждый сгусток имеет свою форму и классификацию, над которой очень долго ломали голову астрономы прошлого и настоящего.
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.
Классификация протуберанцев по форме
Существует еще одна классификация солнечных выбросов плазмы, она исходит из формы протуберанцев. Данная типология выглядит следующим образом:
- I — газ поднимается вверх и зависает над поверхностью в виде облака или струи, в дальнейшем от протуберанца начинают отрываться куски вещества, распределяющиеся по магнитным линиям.
- II — протуберанец напоминает струю причудливой формы.
- III — данный сгусток является самым большим и напоминает обычно разветвленное дерево.
Самыми редкими астрономы считают протуберанцы первого типа.
Почему появляются протуберанцы
Несмотря на то, что данное явление уже давно изучается, астрономы пока еще не приблизились к разгадке тайны возникновения протуберанцев. На этот счет существует только множество научных теорий и догадок.
Астрономы связывают зарождение протуберанцев с одновременным воздействием магнитного поля Солнца и силы тяжести. Свою лепту вносят и электрические силы, но подробно описать процесс образования протуберанцев ученым так и не удалось.
К тому же удивление вызывает и разница в структуре протуберанцев. Астрономы выяснили, что разные по форме сгустки имеют далеко не идентичный состав. В одних протуберанцах содержится больше водорода, в других явно заметны металлы. С чем это связано, ученым выяснить не удалось.
Как можно увидеть протуберанцы
В современных обсерваториях протуберанцы наблюдаются с помощью различных приборов. Они позволяют снимать явление на пленку и фотографировать сгустки плазмы. Причем наблюдать за протуберанцами можно ежедневно, современная оптика позволяет разглядеть выбросы плазмы независимо от затмений.
Чаще всего для наблюдений применяют спектроскоп, позволяющий разложить излучение на составляющие, и хромосферный телескоп. Довольно распространены в обсерваториях и коронографы. Они представляют собой специальные телескопы, дающие возможность наблюдать за солнечной короной и изучать протуберанцы.
Наука не стоит на месте и постоянно раскрывает нам новые тайны Вселенной, но вот загадки протуберанцев до сих пор остаются одними из самых сложных для умов современных астрономов. Возможно, когда-нибудь они смогут рассказать человечеству абсолютно все о нашем светиле. Но пока мы являемся всего лишь детьми, пытающимися познать окружающий нас необъятный мир.
Источник
Протуберанцы на Солнце: что это такое, как наша звезда излучает огненную плазму
Москва, 16.06.2021, 03:51:05, редакция ПРОНЕДРА.РУ, автор Елена Даниленко.
Протуберанцы – одни из самых красивых явлений на Солнце. Они являются аналогами облаков в земной атмосфере, но поддерживаются магнитными полями. Протуберанец – плотное облако раскалённого ионизированного газа, выступающее из Солнца. Выступы иногда простираются на сотни тысяч километров над хромосферой Солнца. Причины их возникновения неизвестны, но, вероятно, связаны с магнитными силами.
Что такое солнечные протуберанцы, и как они появляются
Протуберанец – огромная и яркая струя солнечной плазмы, которая, начиная с хромосферы, простирается в области солнечной короны далеко на тысячи километров.
Струя может образоваться примерно за день, а может сохраняться несколько недель. Некоторые неровности могут фрагментироваться и образовывать гигантские вспышки. Выступ, наблюдаемый в 1997 году солнечным зондом SOHO, достиг расстояния 350 000 км от поверхности Солнца. А длина выпуклости, наблюдаемой 5 августа 2012 года, достигла 800 000 км. Несмотря на многочисленные исследования, механизм образования этих струй и шишек до сих пор не очень ясен.
Когда Солнце минимально активно в своём 11-летнем цикле, оно формирует меньше солнечных пятен и активных областей, чем при средней активности. Напротив, между 2011 и 2015 годами Солнце пережило свою максимальную активность, и пятна появлялись почти каждый день.
Физика солнечного цикла всё ещё является очень активной областью исследований, в которой остаётся много вопросов. На некоторых фотографиях, сделанных в особенно тихий период для Солнца, по краям были видны выступы горячей плазмы.
Выступы значительно различаются по размеру, форме и движению, и бывают двух основных типов: неподвижные (долгоживущие) и активные (временные). Первые появляются плавно и исчезают гораздо медленнее, поэтому они могут быть видны в течение нескольких месяцев. Они имеют различную форму – подвешенные облака, воронки. Они обладают огромной плавучестью и пытаются покинуть Солнце, создавая при этом не только великолепное зрелище, но и временную ударную волну в солнечной короне, называемую выбросом корональной массы, которая может вызвать геомагнитные эффекты. У неподвижных протуберанцев нет источника энергии, кроме некоторой проводимости от короны, что является небольшим эффектом, потому что тепло не может пересекать силовые линии.
Активные протуберанцы – неотъемлемая часть солнечной активности. Они быстро прорезываются и имеют время жизни от нескольких минут до нескольких часов. Брызги на Солнце представляют собой выбрасываемую неорганизованную массу. Коллимированные потоки выбросов, связанные с небольшими вспышками, называются скачками. Петлевые выступы – это последствия вспышек. В процессе вспышки поток электронов нагревает поверхность до миллионов градусов и формируется горячее плотное корональное облако.
В обоих случаях часть материала возвращается на поверхность Солнца.
Температура протуберанцев
Плотность и температура протуберанцев такая же, как и вещества хромосферы. Но на фоне горячей короны протуберанцы – холодные и плотные образования. Температура протуберанцев – приблизительно 20 000 К.
Когда можно увидеть, фото
Огненно-горячая сфера Солнца обладает множеством особых свойств. Так называемый солнечный протуберанец, вероятно, является наиболее интригующим. Энтузиасты астрономии, охотники за затмениями и наблюдатели за Солнцем не перестают восхищаться этим явлением.
Гигантские плазменные петли простираются далеко в космос от светящейся «поверхности» Солнца. К счастью наблюдателей за затмениями, их размер может во много раз превышать диаметр Земли.
Протуберанцы выходят в тонкую, чрезвычайно горячую атмосферу Солнца, называемую короной. Эти выступы часто связаны с очень мощным выбросом газа.
Для наблюдателей за Солнцем протуберанцы – это настоящая радость. Конечно, чтобы хоть как-то увидеть поверхность Солнца, нужно делать это правильно и осторожно.
Если у вас есть телескоп, оснащенный H-Alpha фильтром, вы можете увидеть эти языки красноватого пламени, взрывающиеся над краем Солнца, и даже наблюдать, как они медленно меняются в течение нескольких минут или часов. Это прекрасный способ оценить нашу звезду – источник всей энергии, которая делает возможной жизнь на Земле.
H-Alpha фильтр, позволяющий увидеть выступы на поверхности Солнца, представляет собой так называемый альфа-водородный фильтр, который передаёт длину волны света, испускаемого выступами.
Первым астрономом, описавшим протуберанцы (1733 год), считается Биргер Вассениус из Гетеборга, Швеция. А в 1868 году французский астроном Пьер Жансен и британский астроном сэр Джозеф Норман Локьер независимо друг от друга объявили о методе наблюдения за протуберанцами с помощью спектроскопа, не дожидаясь затмения.
Источник