Протуберанцы. РЕАЛЬНАЯ ФИЗИКА. Глоссарий по физике

Протуберанцы (от лат. protubero - вздуваюсь) - холодные (Т

10⁴К) плотные образования внутри горячей (Т

10⁶К) разреженной короны Солнца. Они сильно различаются между собой по форме, структуре и времени жизни. Над солнечным лимбом протуберанцы наблюдаются в виде похожих на гигантские языки пламени потоков газа, чаще - в виде светящихся аркад, которые состоят из множества отд. нитей и движущихся сгустков газа. В проекции на солнечный диск протуберанцы видны как тёмные изогнутые ленты сложной структуры, называемые волокнами, соединённые между собой яркими образованиями - каналами волокон. Последние на лимбе проявляются в виде системы струй, соединяющих два или неск. протуберанцев. Часто встречаются протуберанцы, представляющие собой сложное переплетение волокон и протоков газа пли каналов волокон.

Рис. 1. Типичный спокойный протуберанец (снимок в линии H_a),

Существует неск. классификаций протуберанцев по их топологии и степени динамич. активности. Основным является деление на два класса: спокойные и активные II. К классу спокойных (рис. 1) относятся долгожнвущие (время жизни от 1 сут до неск. месяцев), медленно изменяющиеся, наблюдаемые вне активных областей протуберанцев. Более короткоживущие, быстро изменяющиеся, связанные с активными областями и с солнечными пятнами протуберанцы относятся к классу активных (риc. 2). Спокойные протуберанцы делятся на два типа: расположенные ниже гелио-графич. широты 40-45° н расположенные выше этой широты (т. н. полярные протуберанцы). К классу активных протуберанцев относятся, в частности: протуберанцы, связанные с солнечными вспышками (петельные протуберанцы), протуберанцы, связанные с солнечными пятнами, эруптивные протуберанцы.

Протуберанцы связаны с магн. полями на Солнце. Это используется для изучения солнечных магн. полей, особенно крупномасштабных. Их изменение в ходе цикла солнечной активности можно проследить по положениям спокойных протуберанцев. Как правило, волокна располагаются над фотосферной нейтральной линией - границей раздела полярности вертикальной составляющей фотосферного магн. поля (см. Вспышка на Солнце). Магн. поля связывают протуберанцы практически со всеми проявлениями солнечной активности, включая вспышки, корональные тран-зиенты (см. Солнечная корона), выбросы солнечной плазмы в межпланетную среду.

В спектрах протуберанцев наблюдаются линии излучения водорода, гелия, ионизов. кальция и др. металлов. Это позволяет оценить характерные значения параметров плазмы в протуберанцах: температуру и концентрацию, степень ионизации и возбуждения атомов, скорости гидродинамич. течений (направленных и хаотических), число атомов на луче зрения и многое другое. Кроме эмиссионных линий наблюдается излучение протуберанца в непрерывном спектре. Оно обусловлено в основном рекомбинац. процессами и томсоновским рассеянием фотосферного излучения на свободных электронах, что позволяет оценить полное число таких электронов на луче зрения.

Плазма в протуберанцах сильно неоднородна по температуре и плотности (концентрация частиц 10¹⁰-10¹³ см^-3). По-видимому, имеется тенденция к выравниванию газового давления в горячих и холодных компонентах внутри протуберанца. Однако остаются небольшие градиенты давления, о чём свидетельствуют значительные хаотич. скорости даже в спокойных протуберанцах. В протуберанцах часто происходят нестационарные явления типа "микровспышек". Из анализа спектральных наблюдений следует также, что в плазме протуберанцев отсутствует локальное термодинамическое равновесие. Электронная темп-pa равна ионной, однако нет равенства между температурами возбуждения, ионизации, радиационной температурой.

Совр. наблюдения Солнца в оптич., радио-, УФ- и рентг. диапазонах не подтверждают существовавшие ранее представления о механизмах формирования протуберанцев (в частности, т. н. сифонный механизм). Большое различие характерных времён развития протуберанца наряду с многообразием наблюдаемых форм и структур, по-видимому, исключает возможность образования протуберанцев всех типов в результате действия единого механизма. Общим свойством механизмов формирования протуберанцев является конденсация корональной плазмы, обусловленная потерями тепловой энергии на излучение в условиях, когда теплопроводность частично подавлена магн. полем. Такой процесс соответствует конденсац. моде тепловой неустойчивости. Он особенно эффективен в областях взаимодействия магн. потоков, где происходит их перераспределение типа магн. пересоединения.

Литература по протуберанцам

Знаете ли Вы, что такое "усталость света"?
Усталость света, анг. tired light - это явление потери энергии квантом электромагнитного излучения при прохождении космических расстояний, то же самое, что эффект красного смещения спектра далеких галактик, обнаруженный Эдвином Хабблом в 1926 г.
На самом деле кванты света, проходя миллиарды световых лет, отдают свою энергию эфиру, "пустому пространству", так как он является реальной физической средой - носителем электромагнитных колебаний с ненулевой вязкостью или трением, и, следовательно, колебания в этой среде должны затухать с расходом энергии на трение. Трение это чрезвычайно мало, а потому эффект "старения света" или "красное смещение Хаббла" обнаруживается лишь на межгалактических расстояниях.
Таким образом, свет далеких звезд не суммируется со светом ближних. Далекие звезды становятся красными, а совсем далекие уходят в радиодиапазон и перестают быть видимыми вообще. Это реально наблюдаемое явление астрономии глубокого космоса. Подробнее читайте в FAQ по эфирной физике.