Астронет > Солнечная хромосфера

Астронет: И. М. Лившиц, "Физика Космоса", 1986 Солнечная хромосфера
http://variable-stars.ru/db/msg/1201979

Солнечная хромосфера

- слой атмосферы, лежащий над фотосферой. На протяжении С.х., при малой по сравненю с фотосферой плотности газа, происходит постепенный переход от фотосферных темп-р $T\approx 5000$ К к более высоким, после чего следует быстрый переход к темп-ре солнечной короны ~ 10⁶ К.

В С.х. выделяют три слоя: нижнюю (до 1500 км от поверхности Солнца), среднюю (1500-4000 км) и верхнюю (4000-10000 км) С.х. Для спектра нижней С.х. характерны те же многочисленные спектральные линии, что и для спектра Солнца, но уже не в поглощении, а в излучении (эмиссия наблюдается за лимбом Солнца). Если нижняя С.х. сравнительно однородна, то уже в средней С.х., для к-рой характерно свечение небольшого числа линий H, He, CaII,развивается сильная неоднородность. Эта неоднородность свеченияС.х. вдоль лимба обусловлена тем, что излучающее вещество в средней С.х. сосредоточено в отдельных элементах (сгустках, трубках), в промежутки между к-рыми проникает высокотемпературный корональный газ. Свечение этой области в линии $H_\alpha$ резко уменьшается на высоте 4000 км. На высотах 4000-10000 км остаются лишь зарождающиеся ниже редкие изолированные сгустки, т.н. хромосферные спикулы, имеющие вид столбов. Время жизни отдельной спикулы 2-5 мин, диаметр - 500-3000 км, скорость подъема вещества в ней - до 20 км/с. На высоте $\approx 5000$ км наблюдается $\approx 3\cdot 10^4$ спикул над всей солнечной поверхностью, и они занимают 0,5% всей ее площади.

Рис. 1. Хромосферная структура, наблюдаемая
на диске Солнца в лучах, соответствующих
центру линии $H_\alpha$ . Светлые области -
флоккулы, близ к-рых лучше всего различима
волокнистая структура. Слева - край диска.

Физ. условия в С.х. известны еще недостаточно хорошо. На высоте $\approx 1000$ км темп-ра газа $\approx 5000$ К, концентрация нейтрального водорода $N_H\approx 3\cdot 10^{13}$ см^-3. В трубках средней С.х. темп-ра не превышает 15000 К, концентрация электронов N_e уменьшается с высотой от 10¹¹ до $5\cdot 10^9$ см^-3. В спикулах $T\approx 15000$ К, $N_e\approx 5\cdot 10^{10}$ см^-3.

В коротковолновом спектре Солнца наблюдаются линии высокоионизованных элементов, свидетельствующие о существовании на Солнце областей с темп-рами от $3\cdot 10^4$ до 10⁶ К. Эти области относятся к т.н. переходному слою между С.х. и короной, причем из-за неоднородности С.х. наиболее плотные высокотемпературные области располагаются на высотах $\approx 2000$ км.

Отличит. чертой С.х., наблюдаемой на фоне диска по излучению в центре линии $H_\alpha$ , явл. темные тонкие волоконца - фириллы, наиболее четко выделяющиеся блих активных областей (рис. 1). В спокойной С.х. на фоне диска видны крупные узелки (реальные размеры их составляют неск. тысяч км). При самом высоком разрешении на уровнях средней С.х. наблюдается распад крупных узелков на неск. мелких, диаметром ~ 10³ км. Крупные узелки располагаются определенным образом, образуя хромосферную сетку. Сетка явл. яркой в линиях H и K ионизаванного CaII и темной в крыльях спектр. линий водорода. Диаметры ячеек сетки - от 20000 до 50000 км, время физни ячейки ~ 20 часов.

Рис. 2. Схема движения вещества в солнечной
атмосфере (стрелки). Дугообразные линии магнитного
поля, заштрихованные области - малые флоккулы, по
вертикали отложена высота слоев солнечной атмосферы
над фотосферой (шкала линейная).

Внутри ячеек наблюдаются горизонтальные движения газа, растекающегося от центра к периферии ячеек со скоростью $\approx 0,5$ км/с. Магн. поле в сетке (на границах ячеек) усилено до $\approx 10$ Э, спикулы также концентрируются к границам ячеек (рис. 2). Сопоставление наблюдений на диске и на лимбе привело к следующим динамич. модели С.х.: нижняя и средняя С.х. состоят в основном из низких петель, кусты спикул зарождаются низко, на границах сетки, и протягиваются до больших выстот.

Лит. см. при ст. Солнце.

(М.А. Лившиц)

И. М. Лившиц, "Физика Космоса", 1986
Глоссарий Astronet.ru