Хромосфера (греч. "сфера цвета") названа так за свою красновато-фиолетовую
окраску. Она видна во время полных солнечных затмений как клочковатое яркое
кольцо вокруг чёрного диска Луны, только что затмившего Солнце. Хромосфера
весьма неоднородна и состоит в основном из продолговатых вытянутых язычков
(спикул), придающих ей вид горящей травы. Температура этих хромосферных струй в
два-три раза выше, чем в фотосфере, а плотность в сотни тысяч раз меньше. Общая
протяжённость хромосферы 10- 15 тыс. километров.
Рост температуры в хромосфере объясняется распространением волн и магнитных
полей, проникающих в неё из конвективной зоны. Вещество нагревается примерно так
же, как если бы это происходило в гигантской микроволновой печи. Скорости
тепловых движений частиц возрастают, учащаются столкновения между ними, и атомы
теряют свои внешние электроны: вещество становится горячей ионизованной плазмой.
Эти же физические процессы поддерживают и необычайно высокую температуру самых
внешних слоев солнечной атмосферы, которые расположены выше хромосферы.
Часто во время затмений (а при помощи специальных спектральных приборов - и
не дожидаясь затмений) над поверхностью Солнца можно наблюдать причудливой формы
"фонтаны", "облака", "воронки", "кусты", "арки" и прочие ярко светящиеся
образования из хромосферного вещества. Они бывают неподвижными или медленно
изменяющимися, окружёнными плавными изогнутыми струями, которые втекают в
хромосферу или вытекают из неё, поднимаясь на десятки и сотни тысяч километров.
Это самые грандиозные образования солнечной атмосферы - протуберанцы. При
наблюдении в красной спектральной линии, излучаемой атомами водорода, они
кажутся на фоне солнечного диска тёмными, длинными и изогнутыми волокнами.
Протуберанцы имеют примерно ту же плотность и температуру, что и хромосфера.
Но они находятся над ней и окружены более высокими, сильно разреженными верхними
слоями солнечной атмосферы. Протуберанцы не падают в хромосферу потому, что их
вещество поддерживается магнитными полями активных областей Солнца.
Впервые спектр протуберанца вне затмения наблюдали французский астроном Пьер
Жансен и его английский коллега Джозеф Локьер в 1868 г. Щель спектроскопа
располагают так, чтобы она пересекала край Солнца, и если вблизи него находится
протуберанец, то можно заметить спектр его излучения. Направляя щель на
различные участки протуберанца или хромосферы, можно изучить их по частям.
Спектр протуберанцев, как и хромосферы, состоит из ярких линий, главным образом
водорода, гелия и кальция. Линии излучения других химических элементов тоже
присутствуют, но они намного слабее.
Некоторые протуберанцы, пробыв долгое время без заметных изменений, внезапно
как бы взрываются, и вещество их со скоростью в сотни километров в секунду
выбрасывается в межпланетное пространство. Вид хромосферы также часто меняется,
что указывает на непрерывное движение составляющих её газов.
Иногда нечто похожее на взрывы происходит в очень небольших по размеру
областях атмосферы Солнца. Это так называемые хромосферные вспышки. Они длятся
обычно несколько десятков минут. Во время вспышек в спектральных линиях
водорода, гелия, ионизованного кальция и некоторых других элементов свечение
отдельного участка хромосферы внезапно увеличивается в десятки раз. Особенно
сильно возрастает ультрафиолетовое и рентгеновское излучение: порой его мощность
в несколько раз превышает общую мощность излучения Солнца в этой коротковолновой
области спектра до вспышки.
Пятна, факелы, протуберанцы, хромосферные вспышки - всё это проявления
солнечной активности. С повышением активности число этих образований на Солнце
становится больше.
|