Что происходит на поверхности Солнца


Фотосфера с гранулами
Фотосфера с гранулами
Вид солнечного пятна.
Вид солнечного пятна.

Посмотрим на фотографию Солнца, снятую при помощи телескопа. Края солнечного диска менее ярки, чем его центральная часть. Это происходит потому, что от середины солнечного диска к нам проникают лучи из более глубоких, а потому и более горячих слоев солнечных газов, чем от краев. Слои Солнца, дающие яркий свет, составляют ту его видимую поверхность, которая называется фотосферой.

В сильные телескопы фотосфера представляется не ровно сияющей, а имеет повсюду как бы зернистое строение. Вот как зарисовал фотосферу выдающийся русский астроном А. И. Ганский. Чередующиеся белые и темноватые зернышки или клубочки — так называемые гранулы— чрезвычайно изменчивы и все время находятся в движении. Из-за большой удаленности Солнца они даже в сильные телескопы едва заметны. В действительности же каждая гранула на Солнце имеет в длину от 700 до 1400 км. Это, вероятно, массы раскаленных газов, выталкиваемых из еще более горячих глубин.

Такой вид Солнце имеет почти всегда. Уже давно, задолго до изобретения телескопов, было замечено, что иногда на Солнце появляются сравнительно большие темные пятна и группы пятен. В пятнах можно различить среднюю, более темную часть — так называемую тень и окаймляющую ее — полутень. Впоследствии с помощью телескопов такие пятна стали наблюдать регулярно. Некоторые пятна держатся на Солнце по нескольку дней и даже месяцев. Перемещение таких пятен от одного края диска Солнца к противоположному краю дало возможность установить, что солнечный шар вращается. По скорости движения пятен удалось определить период вращения Солнца. При этом оказалось, что различные зоны Солнца вращаются с разной скоростью: на солнечном экваторе период вращения составляет 25 суток, а ближе к солнечным полюсам — больше 30 суток. На основании этого ученые сделали также вывод, что Солнце вращается, как газообразное, а не как твердое тело.

Пятна на Солнце изменяются, распадаются на части и исчезают, диаметр отдельных больших пятен превосходит диаметр Земли. Пятна появляются не на всей поверхности Солнца, а только в двух сравнительно нешироких поясах по обе стороны солнечного экватора от 5 до 40°.

Пятна только кажутся нам темными на очень ярком фоне фотосферы. На самом деле они также испускают свет, изучение которого позволило определить их температуру. Она оказалась ниже температуры фотосферы, но все же очень высокой — около 4500°. Это значит, что пятна состоят из раскаленных газов и представляют собой воронкообразные вихревые движения.

Много лет астрономы наблюдали за пятнами в телескоп и подметили, что число их в разные годы бывает различным. Год, когда пятен особенно много, называется годом максимума пятен. Затем число их с каждым годом уменьшается, и лет через шесть они почти совсем пропадают. Наступает год минимума пятен. В следующие годы количество пятен опять увеличивается, а сами пятна становятся все крупнее, и лет через пять вновь наступает год максимума. Так это повторяется в среднем через каждые 11 лет, но иногда промежуток бывает меньше и больше (от 8 до 15 лет).

Вихри вокруг солнечных пятен.
Вихри вокруг солнечных пятен.

1947 год был годом максимума пятен на Солнце; 1953—1954 годы — годами минимума, а 1957—1958 годы — годами нового максимума темных пятен на Солнце. После минимума появляются новые пятна — обычно на высоких широтах Солнца, а затем на все более низких.

Около пятен часто видны более яркие, чем окружающая фотосфера, участки. Их назвали факелами. Они иногда встречаются и в тех областях, где нет пятен. Факелы особенно заметны у краев Солнца, где общий фон фотосферы не такой яркий. По-видимому, это более горячие области фотосферы.

Гранулы, пятна и факелы находятся в фотосфере Солнца, над которой простирается солнечная атмосфера.