Эрих Юбелакер - Солнце

• Название: Солнце
• Автор: Эрих Юбелакер
• Издательство: Слово/Slovo
• Жанр: Детская образовательная литература
• ISBN: 3-7886-0416-6 (Германия); 5-85050-052-9 (Российская Федерация)

Из этой книги вы узнаете об интереснейших исследованиях Солнца, о таких загадочных явлениях, как солнечные пятна и полярное сияние, о солнечной энергии, магнитных бурях и солнечном ветре.

Для детей школьного возраста.

---

Между двумя последовательными максимумами проходит от 7 до 17 лет. Но в среднем принято считать, что периоды наибольшей активности Солнца повторяются через 11 лет. Иногда во время максимума возникает очень много солнечных пятен, а порой их количество невелико. В течение периода активности пятна образуются на разных солнечных широтах. Первые пятна одиннадцатилетнего цикла возникают на юге и на севере примерно на широте 400. В максимуме пятна группируются у 15-го градуса северной и южной широты, а в конце цикла — еще ближе к экватору.

В 1957 году наблюдался самый мощный период активности Солнца, когда порою более 300 пятен «обезображивали» его поверхность. Во время наибольшей активности само Солнце очень неспокойно и производит мощные вспышки излучения. Если вы спросите: почему в эти годы учащаются полярные сияния? почему увеличиваются помехи в радиосвязи? ответ один: сильное солнечное излучение достигло Земли.

Как возникают солнечные пятна?

Обычно солнечные пятна встречаются парами. Оба члена такой пары являются как бы полюсами подковообразного магнита, конечными точками магнитных силовых линий. Из одного пятна линии выходят к поверхности, а в другом входят внутрь Солнца. Магнитное поле появляется задолго до возникновения пятен. Но заявляет о своем существовании лишь тогда, когда начинает препятствовать поступлению тепла из внутренних слоев поверхности Солнца. Области выхода и входа силовых линий при этом охлаждаются. Их мы и различаем на поверхности как темные пятна.

1. Первые пятна очередного цикла возникают у сороковых градусов южной и северной широты.

2. В максимуме пятна расположены уже у 15-го градуса к северу и к югу от экватора.

3. Последние пятна заканчивающегося цикла находятся уже всего на 7 градусов к югу или к северу экватора. А в это же время у 40-го градуса появляются пятна следующего цикла.

1. Между северным и южным полюсами подковообразного магнита существует магнитное поле, которое способно выстраивать цепочки из железных опилок вдоль магнитных силовых линий.

2. На Солнце происходит то же самое явление. На поверхности возникают области с сильным магнитным полем.

3. В местах выхода и входа магнитного поля возникают северный и южный полюса, которые препятствуют выходу потока тепла изнутри. Это приводит к появлению темных пятен.

Что такое солнечные факелы?

Рядом с солнечными пятнами на фотосфере наблюдаются особенно яркие области. Именно поэтому им дали название факелы.

Они примерно на 2000° горячее, чем районы, их окружающие, и часто встречаются по соседству с пятнами. Особенно хорошо видны факелы на краю Солнца.

Над фотосферными факелами расположены хромосферные факелы, особенно горячие и активные области хромосферы. Это красочное явление заслуживает того, чтобы быть изображенным каким-либо художником.

Факелы живут дольше, чем солнечные пятна, и принадлежат к долгоживущим образованиям на поверхности Солнца.

Магнитное поле играет большую роль при возникновении многих явлений на Солнце.

Если бы пять солнечных пятен решили посоревноваться и обежать вокруг Солнца наперегонки, как бегуны на дистанцию 400 м, то через месяц среднее пятно, близкое к экватору, было бы западнее всех. Пятна, расположенные севернее и южнее его, «отстают» из-за более медленного вращения Солнца на высоких широтах.

Если пятно, на которое мы смотрим, расположено примерно в середине солнечного диска, то оно совершит полный оборот вокруг Солнца за 25 дней. Но только через 28 дней мы увидим его опять в середине диска, так как Земля за это время переместится по своей орбите.

Вращается ли Солнце вокруг своей оси?

Земля совершает один оборот вокруг своей оси за неполных 24 часа. За время одного оборота проходят день и ночь. А как бы мог установить длительность одного оборота нашей планеты вокруг своей оси наблюдатель на Луне? Он посчитал бы, например, сколько раз за неделю мимо его взора пройдет Америка. Мы можем поступить точно так же, если хотим определить время вращения Солнца вокруг своей оси. Для этого мы должны определить время обращения большого долгоживущего солнечного пятна. Если каждый день наблюдать группу пятен, то можно заметить, что она движется с востока на запад. Значит, Солнце вращается в эту сторону вокруг своей оси. Кроме того, во вращении Солнца есть одна особенность. На экваторе оборот Солнца завершается быстрее, чем на высоких широтах. Это происходит потому, что Солнце — газовый шар. Земля, например, не может так вращаться: ее твердое тело на всех широтах вращается с одинаковой угловой скоростью.

На экваторе Солнце совершает один оборот за 25 земных суток, на 30-м градусе северной или южной широты — уже за 26,5 суток, на широте 40 градусов — более чем за 27 суток, а в полярных областях один оборот Солнца вокруг своей оси продолжается 30 суток. Если бы Земля вращалась, как Солнце, то в Индонезии сутки длились бы 22 часа, в Берлине — 23, а в Гренландии — 24 часа.

Солнце поворачивается вокруг своей оси за время, примерно равное месяцу. Скорости его оборота на разных широтах отличаются. Такое явление называют дифференциальным движением. С Земли движение Солнца кажется немного замедленным, так как за месяц наша планета проходит часть пути по своей орбите и Солнце должно еще немного повернуться, чтобы «догнать» ее.

Движение солнечных пятен убеждает нас в том, что Солнце вращается вокруг своей оси.

ВНЕШНИЕ СЛОИ СОЛНЦА

Что видит человек при полном солнечном затмении?

Над фотосферой — поверхностью Солнца, видимой невооруженным глазом, — расположены другие газовые слои: хромосфера и корона. Они очень горячие, но настолько разреженные, что на фоне плотной и яркой фотосферы мы их обычно не видим. В момент полного солнечного затмения Луна закрывает фотосферу. И тогда несколько минут на фоне темного звездного неба мы наблюдаем удивительную картину: светящийся венец вокруг «черного Солнца». Это внешние слои нашей центральной звезды. Особенно хорошо видны при полном солнечном затмении хромосфера, корона и протуберанцы.

Внешние слои Солнца.

Что такое хромосфера?

Когда при полном солнечном затмении Луна закрывает яркую фотосферу, расположенная над ней хромосфера становится видимой.

Она светится очень красивым красным цветом. Протяженность этого слоя около 8000 км. Его температура увеличивается с высотой от 4000° до 500 000°. Но хромосфера такая разреженная, что ее яркость все же очень мала. Хромосферный слой не имеет гладкой поверхности: на его верхней границе постоянно происходят горячие выбросы, называемые спикулами. Если наблюдать хромосферу в телескоп, то можно подумать, что смотришь на горящие прерии.

В наше время нет никакой необходимости ждать полного солнечного затмения для наблюдения хромосферы.

После долгих экспериментов ученые разработали специальный оптический фильтр, который прекрасно пропускает свет, излучаемый этим слоем. Использование его дало ощутимые результаты. При наблюдениях было установлено, что грануляция доходит и до хромосферы. На ней, как и на фотосфере, также видны факелы, пятна и вспышки.

Так выглядит хромосфера, если ее наблюдать через специальный фильтр.

Что такое солнечные вспышки?

Часто, особенно когда на Солнце имеются большие группы пятен, в хромосфере возникает мощный поток излучения. Его называют извержением или вспышкой.

В наши дни появилась возможность наблюдать вспышки при помощи специальных фильтров. За несколько минут в маленькой области высвобождается энергия в 100 000 биллионов кВт/ч. Вспышки вызывают изменения в магнитном попе Земли. Из-за них учащаются полярные сияния и возникают помехи в радиосвязи. Но прямой угрозы для нашей жизни, хотя в прессе и бывают сенсационные сообщения на эту тему, они не представляют.

Верхний край хромосферы неровный и имеет огненные выступы.

Вспышка, сфотографированная с помощью так называемого Н-фильтра. Он пропускает только красный свет водорода, в котором хромосфера светит особенно ярко.

Что такое протуберанцы?

В моменты полных солнечных затмений невооруженным глазом можно часто наблюдать конусообразные или дугообразные всполохи света, похожие на языки пламени, высоко взвивающиеся из хромосферы. Это протуберанцы. Что же такое протуберанцы на самом деле?