Протуберанцы — это…Чем опасны протуберанцы?

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.

протуберанец это

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.

пляска протуберанцев на солнце

Описание

солнечная корона имеет протуберанцы

Одно из первых научных упоминаний о протуберанцах связано с солнечным затмением, которое произошло в 1185 году. Но в силу несовершенства приборов и слабого развития астрофизики научное изучение протуберанцев началось с середины XIX века. В 1868 году Пьер Жансен, используя новый метод наблюдения этого явления без солнечного затмения, сделал вывод о том, что они существуют в газообразном состоянии.

В силу своей природы протуберанцы — это то, что удалось хорошо изучить, лишь используя достижения научно-технического прогресса: замедленной съемки и искусственных околоземных спутников наблюдения.

Они хорошо заметны во время солнечных затмений полного характера. За такими явлениями наблюдают посредством специальных приборов: протуберанец-телескопов, фильтров, коронографов, хромосферных телескопов и прочих. Если рассматривать проекцию протуберанцев на диск Солнца, то выглядят они как темные вытянутые волокна различной толщины. Так что протуберанцы – это явление, которое с помощью обычного телескопа можно наблюдать лишь во время полного солнечного затмения.

С тем, что такое солнечные протуберанцы, по сути, мы разобрались, теперь рассмотрим их виды.

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.

Рис. 1. Эруптивный протуберанец.

— крупные образования в атмосфере Солнца, отличающиеся от окружающего их вещества повышенной плотностью и пониженной темп-рой; ниаболее заметный тип проявления активности в солнечной короне. В моменты полной фазы солнечного затмения они могут наблюдаться невооруженным глазом в виде ярких выступов у края диска Луны (отсюда их название от лат. protubero — вздуваюсь). Вне затмения наблюдаются при помощи внезатменных коронографов, хромосферных телескопов и солнечных спектрографов в сильных спектр. линиях солнечного спектра (Бальмера серия водорода, линии D3 He, K CaII). На лимбе П. выглядят в виде ярких эмиссионных облаков и струй (рис. 1).

Рис. 2. Волокно.

На спектрогелиограммах и фильтрограммах на солнечном диске они видны как темные изогнутые ленты, наз. волокнами (рис. 2).
Типичный П. имеет вид гигантской светящейся арки, к-рая опирается на хромосферу и образована струями более плотного и холодного, чем окружающая корона, газа. Высота такого П. 15-100 тыс. км при длине 60-6000 тыс. км и толщине всего 4-15 тыс. км. При хорошем разрешении видно, что П. состоит из множества тонких нитей. Описанный наиболее распространенный тип П. наз. спокойным. Этому типу соответствуют упомянутые выше волокна. Время их жизни может достигать многих месяцев. Спокойные П. наиболее устойчивы и медленно изменяют свой облик. Они возникают либо вдали от групп солнечных пятен, либо вблизи них на поздних стадиях их развития. В последнем случае П. (волокно) располагается по линии раздела полярностей магн. поля активной области или на ее периферии. При этом одним своим концом волокно направлено на ведущее (по вращению Солнца) пятно.

С течением времени волокна медленно смещаются к полюсам Солнца, их длина увеличивается, а ориентация постепенно принимает восточно-западное направление. Примерно через 10 оборотов Солнца волокна достигают полярной области, где могут существовать еще ок. 5 месяцев. Часто встречается др. тип П. — т.н. активные П., в к-рых наблюдаются быстрые изменения и активные движения. Многие спокойные П. также переживают активную стадию, длящуюся от десятков минут до неск. суток, нередко заканчивающуюся полным исчезновением П. или превращением его (обычно под действием возникшей вблизи вспышки на Солнце) в эруптивный П., т.е. в выброс вещества в корону, происходящий со скоростями порядка неск. сотен км/с. Обычно скорость выброшенного вещества меньше параболической скорости, и вещество в конце концов вновь падает на Солнце. Вещество эруптивных П. может подниматься до высот, сравнимых с радиусом Солнца.

После солнечных вспышек могут возникнуть П. четвертого типа- петлеобразные П., или П. солнечных пятен, когда в короне в окрестности пятен наблюдается возникновение как бы из ничего ярких центров истечения вещества, к-рое по дугообразным траекториям стекает вниз в хромосферу. Все явление длится несколько часов.

Рис. 3. Схема поддержки спокойного протуберанца магнитным полем. Стрелки указывают направление втекания вещества.

В спектрах П. наблюдаются прежде всего линии излучения водорода, гелия, ионизованного кальция и др. металлов. Ширина, интенсивность и др. особенности этих линий указывают на то, что для П. характерны темп-ры 6-8 тыс. К при концентрации частиц см-3. Т.о., газовое давление внутри П. примерно такое же, как и в короне (темп-ра короны в 100 раз выше темп-ры П., а плотность в такое же число раз меньше). Обладая большей скоростью, вещество П. должно «тонуть» в более разреженной среде. Длительное существование П. показывает, что его вещество удерживают магн. силы. Наличие магн. полей в П. напряженностью в неск. сотен эрстед установлено спектроскопическими наблюдениями. Поле в окрестности П. имеет вид анфилады арок (рис. 3). Плазма П. не может свободно двигаться поперек магн. поля, поэтому П. как бы висит на силовых линиях магн. поля. Устойчивость П. объясняется прогибом силовых линий в вершинах арок, к-рые оказываются в состоянии удерживать вещество П., несмотря на действие силы тяжести. Возникновение этого прогиба силовых линий связано, возможно, с общей конфигурацией магн. поля над П. и выносом части магн. полей солнечным ветром. Накопление вещества П. в образующейся таким путем седловине магн. поля, скорее всего, связано с относительным уменьшением роли магнитогидродинамических волн (см. Магнитогидродинамика), нагревающих плазму (до седловины им приходится пройти более длинный путь вдоль силовых линий магн. поля, чем до той же высоты вне арки). Охлаждение вещества в седловине приводит к сжатию газа и засасыванию его через силовые трубки магн. поля из более глубоких слоев. В П. накапливается значительная масса вещества, к-рое затем медленно просачивается вниз в результате различного типа неустойчивостей плазмы. В итоге за 1-2 суток вещество П. может полностью обновиться.
Лит. см. при статье Солнце

(Э.В. Кононович

)

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.

протуберанец

Термин, используемый для разнообразных по форме структур (похожих на облака или вспышки) в хромосфере и короне Солнца. Они имеют более высокую плотность и более низкую температуру, чем окружающая их среда, на солнечном лимбе выглядят как яркие детали короны, а в проекции на солнечный диск имеют вид темных волокон.

Покоящиеся протуберанцы возникают далеко от активных областей и сохраняются в течение многих месяцев. Они могут простираться в высоту до нескольких десятков тысяч километров. Активные протуберанцы связаны с солнечными пятнами и вспышками. Они появляются в виде волн, брызг и петель, имеют бурный характер движения, быстро меняют форму и сохраняются лишь несколько часов. Более холодное вещество, стекающее с протуберанцев из короны к фотосфере, может наблюдаться в виде коронального «дождя».

Источник: Большой астрономический словарь на Gufo.me

Значения в других словарях

  1. протуберанец — ПРОТУБЕРАНЕЦ -нца; м. [от лат. protuberare — вздыматься] Астрон. Образование из раскалённых газов, наблюдаемое в виде светящегося выступа на краю диска Солнца или в виде тёмных волокон на самом диске. Толковый словарь Кузнецова
  2. протуберанец — Протуберанца, м. [нем. Protuberanzen < лат. protuberare вздуваться] (астр.). Извержение на поверхности солнца раскаленных газов, подымающихся в виде языков, выступов. Большой словарь иностранных слов
  3. протуберанец — ПРОТУБЕРАНЕЦ, нца, м. (спец.). Плазменное образование громадный выступ в солнечной короне. Протуберанцы по краям Солнца. Толковый словарь Ожегова
  4. протуберанец — орф. протуберанец, -нца, тв. -нцем, р. мн. -нцев Орфографический словарь Лопатина
  5. ПРОТУБЕРАНЕЦ — ПРОТУБЕРАНЕЦ, облако вещества, простирающееся за пределы солнечной ХРОМОСФЕРЫ и образующее неровные «зубцы» КОРОНЫ. Протуберанцы являются огромными, протяженностью до нескольких сот тысяч километров… Научно-технический словарь
  6. протуберанец — ПРОТУБЕР’АНЕЦ, протуберанца, ·муж. (от ·лат. protubero — вздуваюсь) (астр.). Извержение на поверхности солнца раскаленных газов, подымающихся в виде языков, выступов. Толковый словарь Ушакова
  7. протуберанец — -нца, м. астр. Образование из раскаленных газов, наблюдаемое в виде светящегося выступа на краю диска Солнца или в виде темных волокон на самом диске. [От лат. protuberare — вздыматься] Малый академический словарь
  8. протуберанец — протуберанец м. см. протуберанцы Толковый словарь Ефремовой
  9. протуберанец — Протуберанец, протуберанцы, протуберанца, протуберанцев, протуберанцу, протуберанцам, протуберанец, протуберанцы, протуберанцем, протуберанцами, протуберанце, протуберанцах Грамматический словарь Зализняка
  10. протуберанец — сущ., кол-во синонимов: 2 выброс 7 выступ 61 Словарь синонимов русского языка
  • Блог
  • Ежи Лец
  • Контакты
  • Пользовательское соглашение

© 2005—2020 Gufo.me

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.

солнечные протуберанцы

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:

  1. Образования в форме струи дыма или облака, способные подниматься по спирали на значительную высоту.
  2. 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.
  3. Образования больших размеров, имеющие форму дерева или кустарника. Сгустки их вещества движутся хаотично, имея при этом скорость, которая не превышает нескольких десятков км/с.

протуберанцы на солнце

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.

протуберанцы естества

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.

Можно увидеть с Земли: На Солнце появился протуберанец размером в полмиллиона километров

Огромного размера протуберанец появился на Солнце, его можно наблюдать с Земли сквозь астрономический фильтр, говорится в сообщении Лаборатории рентгеновской астрономии Солнца ФИАН.

«Прекрасную возможность увидеть солнечный протуберанец предоставляет в настоящий момент наша звезда. Почти по центру солнечного диска сейчас располагается одно из красивейших и наиболее крупных (около полумиллиона километров) за последние годы темное волокно, как раз и являющееся тем самым протуберанцем. Хотя солнечные протуберанцы обычно ассоциируются с выбросами вещества, не все знают, что стадия, когда протуберанец улетает от Солнца, является лишь финальным этапом его гораздо более длинной жизни», — отмечают астрономы.

Этой стадии предшествует длительный (иногда по нескольку недель) этап, когда холодное плотное вещество постепенно накапливается в короне Солнца пока, наконец, не достигает такой массы, что выходит из равновесия и выбрасывается в окружающее пространство.

«Вещество протуберанца представляет собой преимущественно „холодный“ водород, температура которого (менее 10 тысяч градусов), хотя и является гигантской по земным меркам, почти в 100 раз уступает температуре окружающей короне (около 1 миллиона градусов). По этой причине протуберанец при взгляде сверху выглядит как темный объект (обычно имеющий форму волокна), яркость которого существенно меньше, чем яркость окружающего газа. Как такой холодный объект может существовать неделями в горячей солнечной короне и не нагреваться, является одной из загадок физики Солнца, решению которой посвящено значительное число исследований», — уточняют ученые.

Протуберанцы относятся к тем немногим объектам на Солнце, которые можно увидеть прямо с Земли. Правда, в отличие от солнечных пятен, которые можно увидеть даже в самые простые приборы вроде бинокля (приняв, конечно, меры по ослаблению солнечного света), для наблюдения протуберанца потребуется астрономический фильтр, например, на оптическую линию излучения водорода H-Alpha. Тем не менее, такие возможности доступны значительному числу любителей астрономии.

Протуберанцы являются одной из причин космической погоды. Так как холодное вещество протуберанцев является «инородным» для солнечной короны, наша звезда в конечном счете всегда избавляется от него, выбрасывая в межпланетное пространство. Чем дольше «живет» протуберанец в короне, тем большую массу он накапливает и тем более крупным является последующий выброс.

Солнечный протуберанец — плотные конденсации относительно холодного (по сравнению с солнечной короной) вещества, которые поднимаются и удерживаются над поверхностью Солнца магнитным полем. Самый высокий протуберанец за всю историю наблюдений Солнца был замечен в июне 1946 года. Его высота составляла 1,7 млн км.

Наблюдаемый сейчас протуберанец относится к числу наиболее крупных за последние годы и располагается почти по центру солнечного диска напротив Земли. Если его отрыв произойдет в ближайшие дни, вещество, которое мы сейчас можем наблюдать лишь издалека, само придет на орбиту нашей планеты. Тем не менее, учитывая долгие времена жизни таких объектов, вероятность его отрыва именно сейчас относительно невелика и составляет около 10%. Если это все-таки произойдет, то нас ждет одно из наиболее красивых зрелищ (отрыв протуберанца от Солнца) и, с большой вероятностью, 1–2 дня последующего ухудшения геомагнитной обстановки.

Рейтинг
( 1 оценка, среднее 5 из 5 )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями: