Фотосфера

1. Определение и расположение

• Фотосфера — это самый нижний видимый слой Солнца, который считается его «поверхностью», поскольку именно из этого слоя выходит основной свет, который мы видим.

• Она находится сразу над конвективной зоной и под хромосферой.

2. Физические характеристики

• Толщина: около 400–500 километров — очень тонкий слой по сравнению с радиусом Солнца (~700 000 км).

• Температура: примерно 5500–6000 °C. Именно эта температура обеспечивает излучение видимого света.

• Плотность: примерно 10^-4 от плотности воздуха на уровне моря на Земле — очень разреженная плазма.

• Состав: в основном водород (~74%) и гелий (~24%), с небольшими примесями более тяжелых элементов.

3. Внешний вид

• Фотосфера имеет зернистую структуру, обусловленную конвекционными ячейками — гранулами.

• Размер гранул около 1000 км, а время их жизни — 8–20 минут. Горячая плазма поднимается вверх, а остывшая опускается вниз, создавая такой рисунок.

• На фотосфере видны солнечные пятна — более холодные и темные области, где сильное магнитное поле подавляет конвекцию.

4. Излучение и энергия

• Фотосфера излучает большую часть видимого света и инфракрасное излучение, обеспечивая энергию, необходимую для жизни на Земле.

• Свет от фотосферы достигает Земли примерно за 8 минут 20 секунд.

5. Явления

• Солнечные пятна: Более холодные, темные участки поверхности, иногда достаточно крупные, чтобы их можно было видеть без телескопа (с защитой для глаз).

• Факулы: Яркие, более горячие области вокруг солнечных пятен.

• Магнитная активность фотосферы влияет на возникновение солнечных вспышек и корональных выбросов.

Хромосфера

1. Определение и расположение

• Хромосфера располагается непосредственно над фотосферой и под короной.

• Название происходит от греческого слова «цвет» — «хромос» — из-за красноватого свечения, видимого во время полного солнечного затмения.

2. Физические характеристики

• Толщина: примерно 2000–3000 километров.

• Температура: начинается около 4500 °C у фотосферы и быстро повышается до 20 000 °C в верхней части (переход к короне).

• Состав: в основном водород, который на верхних уровнях ионизирован, вызывая характерное излучение, особенно в линии водорода H-альфа (красный цвет).

3. Внешний вид и излучение

• Хромосфера светится красным светом, который обусловлен излучением ионизированного водорода.

• Обычно не видна невооружённым глазом, кроме как во время полного солнечного затмения или с помощью специальных инструментов — спектрометров и H-альфа фильтров.

4. Структура и динамика

• Хромосфера очень динамична и содержит такие структуры, как:

  • Спикулы: тонкие вертикальные выбросы газа, длящиеся несколько минут, длиной до 10 000 км.

  • Солнечные протуберанцы: большие петли из горячего газа, удерживаемые магнитными полями, поднимающиеся на тысячи километров в корону.

  • Филаменты: протуберанцы, видимые на фоне солнечного диска, выглядят темными.

5. Градиент температуры и нагрев

• В отличие от фотосферы, температура в хромосфере увеличивается с высотой.

• Точные механизмы такого нагрева не полностью изучены, но предполагается участие магнитных волн и магнитного пересоединения.

• Рост температуры приводит к ионизации водорода и характерному излучению.

6. Роль в солнечной активности

• Хромосфера служит переходным слоем, где проявляются многие магнитные процессы Солнца.

• Именно здесь формируются солнечные вспышки, протуберанцы и другие явления.

• Она играет ключевую роль в передаче энергии от фотосферы к короне.

Таблица сравнения