>Quyosh nimadan iborat?

Aniqlash, quyosh nimadan yasalgan: yulduzning tuzilishi va tarkibining tavsifi, kimyoviy elementlarning ro'yxati, qatlamlarning soni va xususiyatlari fotosurat bilan, diagramma.

Erdan Quyosh silliq olov shariga o'xshab ko'rinadi va Galileo komiks kemasi tomonidan quyosh dog'lari kashf etilishidan oldin, ko'plab astronomlar uni hech qanday kamchiliklarsiz mukammal shaklga ega deb o'ylashgan. Endi biz buni bilamiz Quyosh yaratilgan Yer kabi bir necha qatlamlardan, ularning har biri o'z vazifasini bajaradi. Quyoshning bu tuzilishi, xuddi katta o'choq kabi, erdagi hayot uchun zarur bo'lgan Yerdagi barcha energiyani etkazib beruvchidir.

Quyosh qanday elementlardan iborat?

Agar siz yulduzni ajratib, tarkibiy elementlarni solishtirsangiz, uning tarkibi 74% vodorod va 24% geliy ekanligini tushunasiz. Shuningdek, Quyosh 1% kisloroddan, qolgan 1% esa kisloroddan iborat kimyoviy elementlar xrom, kaltsiy, neon, uglerod, magniy, oltingugurt, kremniy, nikel, temir kabi davriy jadvallar. Astronomlarning fikricha, geliydan og'irroq element metalldir.

Quyoshning barcha bu elementlari qanday paydo bo'lgan? Katta portlash vodorod va geliy hosil qildi. Olam paydo bo'lishining boshida elementar zarrachalardan birinchi element - vodorod paydo bo'ldi. Yuqori harorat va bosim tufayli koinotdagi sharoitlar yulduz yadrosidagidek edi. Keyinchalik, termoyadroviy reaktsiya sodir bo'lishi uchun koinotda yuqori harorat mavjud bo'lganda, vodorod geliyga birlashtirildi. Hozir Koinotda mavjud bo'lgan vodorod va geliyning mavjud nisbatlari Katta portlashdan keyin hosil bo'lgan va o'zgarmagan.

Quyoshning qolgan elementlari boshqa yulduzlarda yaratilgan. Yulduzlarning yadrolarida vodorodning geliyga qo'shilishi doimiy ravishda davom etadi. Yadrodagi barcha kislorodni ishlab chiqargandan so'ng, ular litiy, kislorod, geliy kabi og'irroq elementlarning yadroviy sinteziga o'tadilar. Quyoshdagi og'ir metallarning ko'pchiligi hayotlarining oxirida boshqa yulduzlarda ham hosil bo'lgan.

Eng og'ir elementlar - oltin va uranning paydo bo'lishi bizning Quyoshdan ko'p marta katta yulduzlar portlaganda sodir bo'lgan. Qora tuynuk paydo bo'lishining soniyasining bir qismida elementlar yuqori tezlikda to'qnashdi va eng og'ir elementlar hosil bo'ldi. Portlash bu elementlarni butun koinotga tarqatib yubordi va bu erda ular yangi yulduzlarning paydo bo'lishiga yordam berdi.

Bizning Quyoshimiz Katta portlash natijasida yaratilgan elementlarni, o'layotgan yulduzlarning elementlarini va yulduzlarning yangi portlashlaridagi zarralarni to'pladi.

Quyosh qanday qatlamlardan iborat?

Bir qarashda, Quyosh shunchaki geliy va vodorod shari, ammo diqqat bilan qaralsa, u turli qatlamlardan tashkil topganligini ko‘rish mumkin. Yadro tomon harakatlanayotganda harorat va bosim oshadi, buning natijasida qatlamlar paydo bo'ladi, chunki vodorod va geliy turli sharoitlarda turli xil xususiyatlarga ega.

quyosh yadrosi

Keling, Quyosh tarkibining yadrosidan tashqi qatlamigacha bo'lgan qatlamlar bo'ylab harakatimizni boshlaylik. Quyoshning ichki qatlami - yadroda harorat va bosim juda yuqori bo'lib, yadro sintezi oqimiga yordam beradi. Quyosh vodoroddan geliy atomlarini hosil qiladi, bu reaktsiya natijasida yorug'lik va issiqlik hosil bo'ladi, ulargacha etib boradi. Quyoshdagi harorat taxminan 13 600 000 daraja Kelvin, yadroning zichligi esa suv zichligidan 150 baravar yuqori ekanligi odatda qabul qilinadi.

Olimlar va astronomlarning fikricha, Quyosh yadrosi quyosh radiusi uzunligining taxminan 20% ga etadi. Va yadro ichidagi yuqori harorat va bosim vodorod atomlarini proton, neytron va elektronlarga ajratishga yordam beradi. Quyosh ularni erkin suzuvchi holatiga qaramay geliy atomlariga aylantiradi.

Bunday reaksiyaga ekzotermik deyiladi. Bu reaksiya jarayonida 389 x 10 31 J ga teng katta miqdorda issiqlik ajralib chiqadi. soniyada.

Quyoshning radiatsiya zonasi

Bu zona yadro chegarasida (quyosh radiusining 20%) boshlanadi va quyosh radiusining 70% gacha uzunlikka etadi. Ushbu zonaning ichida quyosh materiyasi joylashgan bo'lib, uning tarkibida juda zich va issiq termal nurlanish u orqali issiqlikni yo'qotmasdan o'tadi.

Quyosh yadrosi ichida yadro sintezi reaktsiyasi sodir bo'ladi - protonlarning birlashishi natijasida geliy atomlarining paydo bo'lishi. Ushbu reaksiya natijasida ko'p miqdorda gamma-nurlanish paydo bo'ladi. Bu jarayonda energiya fotonlari chiqariladi, so'ngra nurlanish zonasida so'riladi va turli zarralar tomonidan qayta chiqariladi.

Fotonning traektoriyasi "tasodifiy yurish" deb ataladi. Foton Quyosh yuzasiga to'g'ri yo'lda harakat qilish o'rniga, zigzag shaklida harakat qiladi. Natijada, har bir fotonga Quyoshning radiatsiya zonasini engib o'tish uchun taxminan 200 000 yil kerak bo'ladi. Bir zarrachadan ikkinchi zarrachaga o'tganda foton energiyani yo'qotadi. Yer uchun bu yaxshi, chunki biz faqat Quyoshdan keladigan gamma nurlanishini olishimiz mumkin edi. Kosmosga kirgan foton Yerga borishi uchun 8 daqiqa vaqt kerak bo'ladi.

Ko'p sonli yulduzlar radiatsiya zonalariga ega va ularning o'lchamlari bevosita yulduz miqyosiga bog'liq. Yulduz qanchalik kichik bo'lsa, zonalar shunchalik kichik bo'ladi, ularning ko'p qismini konvektiv zona egallaydi. Eng kichik yulduzlarda radiatsiya zonalari bo'lmasligi mumkin va konvektiv zona yadrogacha bo'lgan masofaga etib boradi. Eng katta yulduzlar uchun vaziyat teskari, radiatsiya zonasi sirtga cho'ziladi.

konvektiv zona

Konvektiv zona radiatsiya zonasidan tashqarida joylashgan bo'lib, u erda Quyoshning ichki issiqligi issiq gaz ustunlari orqali oqadi.

Deyarli barcha yulduzlar shunday zonaga ega. Bizning Quyoshimizda u Quyosh radiusining 70% dan sirtgacha (fotosfera) cho'zilgan. Yulduzning tubida joylashgan gaz, xuddi chiroq ichidagi mum pufakchalari kabi qiziydi va sirtga ko'tariladi. Yulduz yuzasiga yetganda, issiqlik yo'qoladi, soviganida, gaz issiqlik energiyasini yangilash uchun markazga qaytadi. Misol tariqasida, olov ustiga qaynoq suv solingan idishni olib kelishingiz mumkin.

Quyosh yuzasi bo'shashgan tuproqqa o'xshaydi. Bu tartibsizliklar issiqlikni Quyosh yuzasiga olib boradigan issiq gaz ustunlaridir. Ularning kengligi 1000 km ga etadi va tarqalish vaqti 8-20 minutga etadi.

Astronomlarning fikricha, qizil mittilar kabi past massali yulduzlar faqat yadrogacha cho'zilgan konvektiv zonaga ega. Ularda radiatsiya zonasi yo'q, buni Quyosh haqida aytib bo'lmaydi.

Fotosfera

Quyoshning Yerdan ko'rinadigan yagona qatlami. Ushbu qatlam ostida Quyosh noaniq bo'lib qoladi va astronomlar yulduzimizning ichki qismini o'rganish uchun boshqa usullardan foydalanadilar. 6000 Kelvingacha bo'lgan sirt harorati Yerdan ko'rinadigan sariq-oq rangda porlaydi.

Quyosh atmosferasi fotosferaning orqasida joylashgan. Quyosh tutilishi paytida Quyoshning ko'rinadigan qismi deyiladi.

Diagrammada Quyoshning tuzilishi

NASA ta'lim maqsadlarida har bir qatlam uchun haroratni ko'rsatadigan Quyosh tuzilishi va tarkibining sxematik tasvirini maxsus ishlab chiqdi:

• (Ko'rinadigan, IQ va UV nurlanish) - ko'rinadigan nurlanish, infraqizil nurlanish va ultrabinafsha nurlanish. Ko'rinadigan radiatsiya - bu quyoshdan kelayotgan yorug'lik. Infraqizil nurlanish biz his qiladigan issiqlikdir. Ultraviyole nurlanish - bu bizga sarg'ish rang beradigan nurlanish. Quyosh bu nurlanishlarni bir vaqtning o'zida ishlab chiqaradi.
• (Fotosfera 6000 K) - Fotosfera Quyoshning yuqori qatlami, uning yuzasi. 6000 Kelvin harorati 5700 daraja Selsiyga teng.
• Radio emissiyalari - Quyosh ko'rinadigan nurlanish, infraqizil nurlanish va ultrabinafsha nurlanishdan tashqari, astronomlar radio teleskop yordamida aniqlagan radio emissiyalarini yuboradi. Quyosh dog'lari soniga qarab, bu emissiya ortadi va kamayadi.
• Toj teshigi - Quyoshdagi toj past plazma zichligiga ega bo'lgan joylar, natijada toj qorong'i va sovuqroq bo'ladi.
• 2100000 K (2100000 Kelvin) - Quyoshning radiatsiya zonasi bu haroratga ega.
• Konvektiv zona / Turbulent konvektsiya (per. Konvektiv zona / Turbulent konvektsiya) - Bular Quyoshdagi joylardir. issiqlik energiyasi yadro konvektsiya yo'li bilan uzatiladi. Plazma ustunlari sirtga etib boradi, issiqlikni chiqaradi va yana isinish uchun yana pastga tushadi.
• Koronal halqalar (trans. Koronal halqalar) - Quyosh atmosferasidagi plazmadan tashkil topgan, magnit chiziqlar bo'ylab harakatlanuvchi halqalar. Ular sirtdan o'n minglab kilometrlarga cho'zilgan ulkan kamarlarga o'xshaydi.
• Yadro (per. Core) - quyosh yuragi bo'lib, unda yuqori harorat va bosim yordamida yadro sintezi sodir bo'ladi. Barcha quyosh energiyasi yadrodan keladi.
• 14 500 000 K (14 500 000 Kelvin uchun) - Quyosh yadrosining harorati.
• Radiatsion zona (trans. Radiatsiya zonasi) - Quyoshning nurlanish yordamida energiya uzatiladigan qatlami. Foton 200 000 dan oshiq radiatsiya zonasini yengib chiqadi va koinotga chiqadi.
• Neytrinolar (trans. Neutrino) - yadro sintezi reaktsiyasi natijasida Quyoshdan chiqadigan ahamiyatsiz massa zarralari. Inson tanasidan har soniyada yuz minglab neytrinolar o'tadi, lekin ular bizga hech qanday zarar keltirmaydi, biz ularni his qilmaymiz.
• Xromosfera alangasi (trans. Chromospheric Flare) - Yulduzimizning magnit maydoni burishishi, keyin esa turli shakllarda keskin sinishi mumkin. Magnit maydonlardagi uzilishlar natijasida Quyosh yuzasidan chiqadigan kuchli rentgen nurlari paydo bo'ladi.
• Magnit maydon halqasi - Quyoshning magnit maydoni fotosfera ustida joylashgan va issiq plazma Quyosh atmosferasida magnit chiziqlar bo'ylab harakatlanayotganda ko'rinadi.
• Spot - Quyosh dog'i (trans. Quyosh dog'lari) - Quyosh yuzasida magnit maydonlar Quyosh yuzasidan o'tadigan va harorat pastroq, ko'pincha halqa shaklida bo'lgan joylar.
• Energetik zarralar (trans. Energetik zarralar) - Ular Quyosh yuzasidan keladi, natijada quyosh shamoli hosil bo'ladi. Quyosh bo'ronlarida ularning tezligi yorug'lik tezligiga etadi.
• Rentgen nurlari (trans. X-nurlari) - inson ko'ziga ko'rinmaydigan, Quyoshda chaqnash paytida hosil bo'lgan nurlar.
• Yorqin dog'lar va qisqa muddatli magnit hududlar (trans. Yorqin dog'lar va qisqa muddatli magnit hududlar) - Harorat farqlari tufayli Quyosh yuzasida yorqin va xira dog'lar paydo bo'ladi.

Fotosfera - bu yulduzning ko'rinadigan yuzasi bo'lib, optik nurlanishning asosiy qismini chiqaradi. Bu qatlamning qalinligi 100 dan 400 km gacha, harorat 6600 ° K (ichki) dan 4400 ° K gacha (tashqi chetida). Quyoshning o'lchamlari fotosfera tomonidan aniq belgilanadi. Bu yerda gaz nisbatan kam uchraydi va uning aylanish tezligi hududga qarab har xil. Ekvatorial mintaqada bitta inqilob 24 kunda, qutb mintaqasida esa 30 kunda sodir bo'ladi.

Ushbu qobiq fotosferani o'rab oladi va uning qalinligi taxminan 2000 km. Xromosferaning yuqori chegarasi doimiy issiq ejecta - spikulalar bilan tavsiflanadi. Quyoshning bu qismini faqat quyosh tutilishi paytida ko'rish mumkin. Keyin qizil tonlarda paydo bo'ladi.

Bu oxirgi qobiq. Bu ko'zga ko'rinadigan joylar va energiya portlashlari mavjudligi bilan tavsiflanadi. Ular yuz minglab kilometr masofani bosib, quyosh shamolini keltirib chiqaradi.

Tojning harorati Quyosh yuzasidan ancha yuqori - 1 000 000 ° K - 2 000 000 ° K va ba'zi joylarda 8 000 000 ° K dan 29 000 000 ° K gacha. Lekin siz faqat quyosh tutilishi paytida tojni ko'rishingiz mumkin. Toj o'z shaklini o'zgartiradi. O'zgarishlar tsiklga bog'liq. Maksimal cho'qqilarda uning shakli yumaloq, minimal qiymatlarda esa ekvator bo'ylab cho'zilgan.

quyoshli shamol

Quyosh shamoli - bu Quyoshdan barcha yo'nalishlarda sekundiga 400 km tezlikda ionlangan zarrachalar oqimi. Quyosh shamolining manbai quyosh tojidir. Quyosh tojining harorati shunchalik yuqoriki, tortishish kuchi uning moddasini sirt yaqinida ushlab turishga qodir emas va bu moddaning bir qismi doimiy ravishda sayyoralararo bo'shliqqa uchib boradi.

Quyosh shamolining paydo bo'lishining umumiy sabablarini tushunsak ham, bu jarayonning ko'plab tafsilotlari hali ham aniq emas. Xususan, koronal gaz aynan qayerda bunday yuqori tezlikka tezlashtirilgani hozircha toʻliq maʼlum emas.

§ 43. quyosh

Quyosh yulduzdir, uning yadroviy sintez reaktsiyasi bizni yashashimiz uchun zarur energiya bilan ta'minlaydi.

Quyosh Yerga eng yaqin yulduzdir. U yorug'lik va issiqlikni beradi, ularsiz Yerda hayot bo'lmaydi. Yerga tushadigan quyosh energiyasining bir qismi atmosfera tomonidan so'riladi va tarqaladi. Agar shunday bo'lmaganda, quyosh nurlarining vertikal ravishda tushishi natijasida Yer yuzasining har bir kvadrat metri tomonidan olinadigan radiatsiya quvvati taxminan 1,4 kVt / m 2 ni tashkil qiladi. Bu qiymat deyiladi quyosh doimiysi. Erdan Quyoshgacha bo'lgan o'rtacha masofani va quyosh doimiyligini bilib, siz Quyoshning umumiy radiatsiya quvvatini topishingiz mumkin. yorqinlik va taxminan 4 ga teng. 10 26 seshanba.

Quyosh katta issiq shar bo'lib, asosan vodorod (Quyosh massasining 70%) va geliydan (28%) iborat bo'lib, o'z o'qi atrofida aylanadi (25-30 Yer kunida aylanadi). Quyoshning diametri Yernikidan 109 marta katta. Quyoshning ko'rinadigan yuzasi fotosfera- Quyosh atmosferasining eng quyi va eng zich qatlami, undan bó u chiqaradigan energiyaning katta qismi. Fotosferaning qalinligi taxminan 300 km, oʻrtacha harorati 6000 K. Quyoshda koʻpincha qora dogʻlar koʻrinadi ( quyosh dog'lari), bir necha kun va ba'zan oylar davomida mavjud (43-rasm a). Quyosh atmosferasining qalinligi 12-15 ming km boʻlgan, fotosfera ustida joylashgan qatlami deyiladi. xromosfera. quyosh toji Quyosh atmosferasining bir necha diametrli masofalarga cho'zilgan tashqi qatlami. Xromosfera va quyosh tojining yorqinligi juda kichik bo'lib, ularni faqat quyosh to'liq tutilishi paytida ko'rish mumkin (43-rasm). b).

Quyosh markaziga yaqinlashganda, harorat va bosim oshadi va uning yaqinida 15 ga teng× 10 6 K va 2.3 10 16 Pa, mos ravishda. Bunday yuqori haroratda quyosh moddasi bo'ladi plazma- atom yadrolari va elektronlardan tashkil topgan gaz. Yuqori harorat va bosim quyosh yadrosi Quyosh radiusining taxminan 1/3 radiusi bilan (43-rasm ichida) yadrolar orasidagi reaksiyalar uchun sharoit yaratadi, buning natijasida yadrolar hosil bo'ladi va katta energiya ajralib chiqadi.

Yengilroq yadrolar og'irroqlarga aylanadigan yadro reaksiyalari deyiladi termoyadroviy(latdan. termo - issiqlik), chunki ular faqat juda yuqori haroratlarda borishlari mumkin. Termoyadro reaktsiyasining energiya unumi bir xil uran massasining bo'linishidan bir necha baravar ko'p bo'lishi mumkin. Quyoshning energiya manbai uning yadrosida sodir bo'ladigan termoyadro reaktsiyalaridir. Yuqori bosim Quyoshning tashqi qatlamlari nafaqat termoyadroviy reaktsiyaning yuzaga kelishi uchun sharoit yaratadi, balki uning yadrosini portlashdan saqlaydi.

Termoyadro reaktsiyasining energiyasi gamma-nurlanish shaklida ajralib chiqadi, u Quyosh yadrosidan chiqib, sferik qatlamga kiradi. nurlanish zonasi, qalinligi Quyosh radiusining 1/3 qismiga teng (43-rasm ichida). Nurlanish zonasida joylashgan modda yadrodan keladigan gamma-nurlanishni o'zlashtiradi va o'zini chiqaradi, lekin pastroq chastotada. Shuning uchun nurlanish kvantlari ichkaridan tashqariga harakat qilganda ularning energiyasi va chastotasi pasayadi, gamma-nurlanish esa asta-sekin ultrabinafsha, ko'rinadigan va infraqizilga aylanadi.

Quyoshning tashqi qobig'i deyiladi konvektiv zona, unda moddaning aralashuvi sodir bo'ladi ( konvektsiya), energiya almashinuvi esa moddaning o'zi harakati bilan amalga oshiriladi (43-rasm). ichida). Konveksiyaning pasayishi haroratning 1-2 ming darajaga pasayishiga va quyosh dog'ining paydo bo'lishiga olib keladi. Shu bilan birga, quyosh dog'i yaqinida konvektsiya kuchayadi va issiqroq materiya Quyosh yuzasiga va xromosferada, ustunliklar- Quyosh radiusining ½ qismigacha bo'lgan masofadagi moddalarning emissiyasi. Ko'pincha dog'lanish hamroh bo'ladi quyosh chaqnashlari- xromosferaning yorqin porlashi, rentgen nurlari va tez zaryadlangan zarralar oqimi. Bu barcha hodisalar deyiladi, deb belgilangan quyosh faolligi, tez-tez sodir bo'ladi, ko'proq quyosh dog'lari. Quyoshdagi dog'lar soni o'rtacha 11 yil davomida o'zgarib turadi.

Ko'rib chiqish savollari:

· Nima quyosh doimiyligiga teng va Quyoshning yorqinligi nima deyiladi?

· Quyoshning ichki tuzilishi qanday?

· Nima uchun termoyadro reaktsiyasi faqat Quyosh yadrosida sodir bo'ladi?

· Quyosh faolligi hodisalarini sanab bering?

Guruch. 43. ( a) quyosh dog'lari; ( b) quyosh tutilishi paytidagi quyosh toji; ( ichida) Quyoshning tuzilishi ( 1 - yadro, 2 - nurlanish zonasi, 3 konvektiv zonadir).

Quyoshning ichki tuzilishi

© Vladimir Kalanov
Bilim - bu kuch

Quyoshda nima ko'rinadi?

Quyoshga yalang'och ko'z bilan va undan ham ko'proq teleskop orqali maxsus, juda qorong'i filtrlar yoki yorug'likni zaiflashtiradigan boshqa qurilmalarsiz qarash mumkin emasligini hamma aniq biladi. Ushbu taqiqni e'tiborsiz qoldirib, kuzatuvchi ko'zning qattiq kuyishi xavfini tug'diradi. Quyoshni ko'rishning eng oson yo'li - uning tasvirini oq ekranga chiqarishdir. Hatto kichik havaskor teleskop yordamida siz quyosh diskining kattalashtirilgan tasvirini olishingiz mumkin. Ushbu rasmda nima ko'rsatilgan? Avvalo, quyosh chekkasining keskinligi diqqatni tortadi. Quyosh aniq chegaraga ega bo'lmagan gaz to'pi bo'lib, uning zichligi asta-sekin kamayadi. Xo'sh, nima uchun biz buni aniq belgilab qo'yganini ko'ramiz? Gap shundaki, Quyoshning deyarli barcha ko'rinadigan nurlanishi juda nozik bir qatlamdan kelib chiqadi, uning maxsus nomi - fotosfera. (yunoncha "yorug'lik doirasi"). Fotosferaning qalinligi 300 km dan oshmaydi. Aynan shu yupqa nurli qatlam kuzatuvchiga Quyoshning “yuzasi” borligi haqidagi tasavvurni beradi.

Quyoshning ichki tuzilishi

Fotosfera

Quyosh atmosferasi quyosh diskining ko'rinadigan chetidan 200-300 km chuqurroqda boshlanadi. Atmosferaning bu eng chuqur qatlamlari fotosfera deb ataladi. Ularning qalinligi quyosh radiusining uch mingdan bir qismidan ko'p bo'lmaganligi sababli, fotosfera ba'zan shartli ravishda Quyosh yuzasi deb ataladi. Fotosferadagi gazlarning zichligi taxminan Yer stratosferasiniki bilan bir xil va Yer yuzasidagidan yuzlab marta kam. Fotosferaning harorati 300 km chuqurlikda 8000 K dan eng yuqori qatlamlarda 4000 K gacha pasayadi. Biz sezadigan o'rta qatlamning harorati, taxminan 6000 K. Bunday sharoitda deyarli barcha gaz molekulalari alohida atomlarga parchalanadi. Faqat fotosferaning eng yuqori qatlamlarida nisbatan kam sonli oddiy molekulalar va H, OH, CH tipidagi radikallar saqlanib qolgan. Quyosh atmosferasida quruqlikdagi tabiatda topilmaydiganlar alohida rol o'ynaydi salbiy vodorod ioni, bu ikki elektronga ega proton. Bu noodatiy birikma fotosferaning yupqa tashqi, “eng sovuq” qatlamida manfiy zaryadlangan erkin elektronlar kaltsiy, natriy, magniy, temir va boshqa metallarning oson ionlanadigan atomlari tomonidan taʼminlangan neytral vodorod atomlariga “yopishib” qolganda yuzaga keladi. Ishlab chiqarilganda, manfiy vodorod ionlari ko'rinadigan yorug'likning katta qismini chiqaradi. Ionlar bir xil yorug'likni ochko'zlik bilan yutadi, shuning uchun atmosferaning shaffofligi chuqurlik bilan tez o'sib boradi. Shuning uchun Quyoshning ko'rinadigan chekkasi bizga juda o'tkir ko'rinadi.

Yuqori kattalashtirishga ega teleskopda siz fotosferaning nozik tafsilotlarini kuzatishingiz mumkin: bularning barchasi tor qorong'i yo'llar tarmog'i bilan ajratilgan mayda yorqin donalar - granulalar bilan qoplanganga o'xshaydi. Granulyatsiya ko'tarilgan issiqroq gaz oqimlarining va pastga tushayotgan sovuq oqimlarining aralashishi natijasidir. Ularning tashqi qatlamlarida harorat farqi nisbatan kichik (200-300 K), lekin chuqurroq, konvektiv zonada u kattaroqdir va aralashtirish juda kuchliroqdir. Quyoshning tashqi qatlamlaridagi konvektsiya atmosferaning umumiy tuzilishini aniqlashda katta rol o'ynaydi. Oxir oqibat, quyosh magnit maydonlari bilan murakkab o'zaro ta'sir natijasida konveksiya quyosh faolligining barcha xilma-xil ko'rinishlarining sababidir. Magnit maydonlar Quyoshdagi barcha jarayonlarda ishtirok etadi. Vaqti-vaqti bilan quyosh atmosferasining kichik hududida kontsentrlangan magnit maydonlar paydo bo'ladi, ular Yerdagidan bir necha ming marta kuchliroqdir. Ionlashtirilgan plazma yaxshi o'tkazgichdir, u kuchli magnit maydonning magnit induksiyasi chiziqlari bo'ylab harakatlana olmaydi. Shuning uchun bunday joylarda pastdan issiq gazlarning aralashishi va ko'tarilishi inhibe qilinadi va qorong'i joy - quyosh dog'i paydo bo'ladi. Ko'zni qamashtiruvchi fotosfera fonida u butunlay qora ko'rinadi, garchi aslida uning yorqinligi o'n baravar zaifroq. Vaqt o'tishi bilan dog'larning hajmi va shakli sezilarli darajada o'zgaradi. Zo'rg'a seziladigan nuqta - teshik shaklida paydo bo'lgan dog' asta-sekin o'z hajmini bir necha o'n minglab kilometrlarga oshiradi. Katta dog'lar, qoida tariqasida, qorong'i qismdan (yadro) va kamroq qorong'i qismdan - yarim soyadan iborat bo'lib, ularning tuzilishi dog'ga girdob ko'rinishini beradi. Dog'lar fotosferaning yorqinroq joylari bilan o'ralgan bo'lib, ular fakula yoki mash'al maydonlari deb ataladi. Fotosfera asta-sekin quyosh atmosferasining siyraklashgan tashqi qatlamlariga - xromosfera va tojga o'tadi.

Xromosfera

Fotosfera tepasida xromosfera, bir jinsli boʻlmagan qatlam joylashgan boʻlib, uning harorati 6000 dan 20000 K gacha boʻladi. Xromosfera (yunoncha “rangli sfera”) qizgʻish-binafsha rang tufayli shunday nomlangan. U toʻliq quyosh tutilishi paytida Quyoshni endigina tutib olgan Oyning qora diski atrofida yirtiq yorqin halqa shaklida koʻrinadi. Xromosfera juda xilma-xil bo'lib, asosan cho'zilgan cho'zilgan tillardan (spikulalardan) iborat bo'lib, unga yonayotgan o't ko'rinishini beradi. Ushbu xromosfera oqimlarining harorati fotosferadagidan ikki-uch baravar yuqori, zichligi esa yuz minglab marta past. Xromosferaning umumiy uzunligi 10-15 ming kilometrni tashkil qiladi. Xromosferada haroratning oshishi konvektiv zonadan unga kiradigan to'lqinlar va magnit maydonlarning tarqalishi bilan izohlanadi. Modda xuddi ulkan mikroto'lqinli pechda bo'lgani kabi qiziydi. Zarrachalarning issiqlik harakatining tezligi oshadi, ular orasidagi to'qnashuvlar tez-tez uchraydi va atomlar tashqi elektronlarini yo'qotadi: materiya issiq ionlangan plazmaga aylanadi. Xuddi shu jismoniy jarayonlar qo'llab-quvvatlaydi va g'ayrioddiy yuqori harorat xromosfera ustida joylashgan quyosh atmosferasining eng tashqi qatlamlari.

Ko'pincha tutilish paytida (va maxsus spektral asboblar yordamida - hatto tutilishni kutmasdan ham) Quyosh yuzasida g'alati shakldagi "favvoralar", "bulutlar", "voni", "butalar", "arklar" ni kuzatish mumkin. va xromosfera moddalaridan boshqa yorqin nurli shakllanishlar. Ular statsionar yoki asta-sekin o'zgarib turadi, xromosfera ichiga yoki undan tashqariga oqib o'tadigan silliq kavisli oqimlar bilan o'ralgan, o'nlab va yuz minglab kilometrlarga ko'tariladi. Bu quyosh atmosferasining eng ulug'vor shakllanishlari -. Vodorod atomlari chiqaradigan qizil spektral chiziqda kuzatilganda, ular quyosh diskining fonida qorong'u, uzun va kavisli filamentlar sifatida namoyon bo'ladi. Prominenslar xromosfera bilan taxminan bir xil zichlik va haroratga ega. Ammo ular uning ustida joylashgan va quyosh atmosferasining yuqori, juda kam uchraydigan yuqori qatlamlari bilan o'ralgan. Prominenslar xromosferaga tushmaydi, chunki ularning moddasi Quyoshning faol mintaqalarining magnit maydonlari tomonidan quvvatlanadi. Birinchi marta tutilishdan tashqaridagi kenglik spektri fransuz astronomi Per Yansen va uning ingliz hamkasbi Jozef Lokyer tomonidan 1868 yilda kuzatilgan. Spektroskop tirqishi Quyoshning chetini kesib o‘tadigan qilib joylashtirilgan va agar mavjud bo‘lsa. uning yaqinida ko'zga ko'rinadigan bo'lsa, siz uning nurlanish spektrini ko'rishingiz mumkin. Yoriqni ko'zga ko'rinadigan joy yoki xromosferaning turli qismlariga qaratib, ularni qismlarga bo'lib o'rganish mumkin. Xromosferaniki kabi ko'zga ko'rinadigan spektrlar yorqin chiziqlardan, asosan vodorod, geliy va kaltsiydan iborat. Boshqa kimyoviy elementlarning emissiya chiziqlari ham mavjud, ammo ular ancha zaifdir. Ba'zi ko'zga ko'rinadigan joylar uzoq vaqt davomida sezilarli o'zgarishlarsiz to'satdan portlab ketadi va ularning moddasi sekundiga yuzlab kilometr tezlikda sayyoralararo fazoga tashlanadi. Xromosferaning ko'rinishi ham tez-tez o'zgarib turadi, bu uning tarkibidagi gazlarning uzluksiz harakatlanishini ko'rsatadi. Ba'zida portlashlarga o'xshash narsa Quyosh atmosferasining juda kichik hududlarida sodir bo'ladi. Bular xromosfera chaqnashlari deb ataladi. Ular odatda bir necha o'n daqiqa davom etadi. Vodorod, geliy, ionlangan kaltsiy va boshqa ba'zi elementlarning spektral chiziqlaridagi chaqnashlar paytida xromosferaning alohida bo'limining yorqinligi birdan o'n barobar ortadi. Ayniqsa, ultrabinafsha va rentgen nurlanishi kuchayadi: ba'zan uning kuchi olovdan oldin spektrning ushbu qisqa to'lqinli mintaqasida Quyosh nurlanishining umumiy quvvatidan bir necha baravar yuqori. Dog'lar, mash'alalar, prominenslar, xromosfera chaqnashlari - bularning barchasi quyosh faolligining ko'rinishidir. Faoliyatning oshishi bilan Quyoshdagi bu shakllanishlar soni ko'payadi.

Quyosh atmosferasi

Qatlam nomi	Qatlamning yuqori chegarasining balandligi, km	Zichlik, kg / m 3	Harorat, K
Fotosfera
Xromosfera
	Bir necha o'nlab quyosh radiusi

Quyosh dog'lari (quyosh diskidagi qorong'u shakllanishlar, ularning harorati fotosfera haroratidan ~ 1500 K past bo'lganligi sababli) qorong'i ovaldan iborat - engilroq tolali penumbra bilan o'ralgan dog'ning soyasi. Eng kichik quyosh dog'lari (g'ovaklari) diametri ~ 1000 km ni tashkil qiladi va kuzatilgan eng katta quyosh dog'larining diametri 100 000 km dan oshdi. Kichik dog'lar ko'pincha 2 kundan kamroq vaqt davomida mavjud bo'lib, 10-20 kun davomida rivojlanadi, eng kattasi 100 kungacha kuzatilishi mumkin.

Xromosfera spikulalari (izolyatsiya qilingan gaz ustunlari) diametri ~1000 km, balandligi ~8000 km, ko'tarilish va tushish tezligi ~20 km/s, harorat ~15000 K, ishlash muddati bir necha daqiqa.

Prominenslar (tojdagi nisbatan sovuq zich bulutlar) uzunligi Quyosh radiusining 1/3 qismigacha cho'ziladi. Eng keng tarqalganlari umri 1 yilgacha, uzunligi ~200 ming km, qalinligi ~10 ming km, balandligi ~30 ming km bo'lgan "sokin" prominenslardir. Tezliklari 100-1000 km/s tezlikda tez otilib chiqadigan cho'qqilar odatda olovdan keyin yuqoriga tashlanadi.

Quyoshning to'liq tutilishi paytida Quyosh atrofidagi osmonning yorqinligi Quyoshning o'rtacha yorqinligidan 1,6 10 -9 ga teng.

Quyoshning to'liq tutilishi paytida Oyning Yerdan aks ettirilgan yorug'likdagi yorqinligi Quyoshning o'rtacha yorqinligidan 1,1 10 -10 ga teng.

Fotosfera

Fotosfera (yorug'lik chiqaradigan qatlam) Quyoshning ko'rinadigan yuzasini hosil qiladi. Uning qalinligi taxminan 2/3 birlik optik qalinligiga to'g'ri keladi. Mutlaq ma'noda, fotosfera qalinligi, turli hisob-kitoblarga ko'ra, 100 dan 400 km gacha etadi. Quyoshning optik (ko'rinadigan) nurlanishining asosiy qismi fotosferadan keladi, chuqurroq qatlamlardan keladigan nurlanish esa bizga etib bormaydi. Fotosferaning tashqi chetiga yaqinlashganda harorat 6600 K dan 4400 K gacha pasayadi.Fotosferaning umumiy samarali harorati 5778 K. Uni Stefan-Boltzman qonuni bo'yicha hisoblash mumkin, unga ko'ra nurlanish kuchi. mutlaq qora jismning tana haroratining to'rtinchi darajasiga to'g'ridan-to'g'ri proportsionaldir. Bunday sharoitda vodorod deyarli butunlay neytral holatda qoladi. Fotosfera Quyoshning ko'rinadigan yuzasini hosil qiladi, bu Quyoshning o'lchamini, Quyoshdan masofani va hokazolarni belgilaydi. Fotosferadagi gaz nisbatan kam bo'lganligi sababli uning aylanish tezligi aylanish tezligidan ancha past. qattiq moddalar. Shu bilan birga, ekvator va qutb mintaqalarida gaz notekis harakat qiladi - ekvatorda u 24 kun ichida, qutblarda - 30 kun ichida inqilob qiladi.

Xromosfera

Xromosfera - fotosferani o'rab turgan qalinligi taxminan 2000 km bo'lgan Quyoshning tashqi qobig'i. Quyosh atmosferasining ushbu qismi nomining kelib chiqishi uning qizg'ish rangi bilan bog'liq bo'lib, Balmer seriyasidan qizil H-alfa vodorod emissiya chizig'i xromosferaning ko'rinadigan spektrida ustunlik qiladi. Xromosferaning yuqori chegarasi aniq silliq yuzaga ega emas, undan doimiy ravishda spikullar deb ataladigan issiq ejeksiyonlar paydo bo'ladi. Bir vaqtning o'zida kuzatilgan spikulalar soni o'rtacha 60-70 mingtani tashkil qiladi. XIX asr oxiri asrda italyan astronomi Sekki teleskop orqali xromosferani kuzatar ekan, uni yonayotgan dashtlar bilan solishtirgan. Xromosferaning harorati 4000 dan 20 000 K gacha bo'lgan balandlikda oshadi (10 000 K dan yuqori harorat oralig'i nisbatan kichik).

Xromosferaning zichligi past, shuning uchun yorqinlik normal sharoitda kuzatish uchun etarli emas. Ammo quyoshning to'liq tutilishi paytida, Oy yorqin fotosferani qoplaganida, uning ustida joylashgan xromosfera ko'rinadi va qizil rangda porlaydi. Bundan tashqari, uni istalgan vaqtda maxsus tor diapazonli optik filtrlar yordamida kuzatish mumkin. To'lqin uzunligi 656,3 nm bo'lgan yuqorida aytib o'tilgan H-alfa chizig'iga qo'shimcha ravishda, filtr Ca II K (393,4 nm) va Ca II H (396,8 nm) liniyalariga ham sozlanishi mumkin. Ushbu chiziqlarda ko'rinadigan asosiy xromosfera tuzilmalari:

· Quyoshning butun yuzasini qoplaydigan va diametri 30 000 km gacha bo'lgan supergranulyatsiya hujayralarini o'rab turgan chiziqlardan iborat xromosfera panjarasi;

flokulalar - engil bulutga o'xshash shakllanishlar, ko'pincha kuchli magnit maydonlari bo'lgan hududlarda - faol hududlar, ko'pincha quyosh dog'larini o'rab turadi;

tolalar va tolalar (fibrillalar) - flokkullar kabi turli xil kenglik va uzunlikdagi quyuq chiziqlar ko'pincha faol joylarda topiladi.

Toj

Toj - Quyoshning oxirgi tashqi qobig'i. Toj, birinchi navbatda, quyosh shamolini hosil qiluvchi, kosmosga bir necha yuz ming va hatto million kilometrdan ko'proq otilib chiqadigan va otilib chiqadigan ko'zga ko'rinadigan joylar va energiya otilishidan iborat. O'rtacha koronal harorat 1 dan 2 million K gacha, maksimal esa, ba'zi hududlarda, 8 dan 20 million K gacha. Bunday yuqori haroratga qaramay, uni yalang'och ko'zga faqat quyoshning to'liq tutilishi paytida ko'rish mumkin, chunki. tojdagi moddaning zichligi past, shuning uchun uning yorqinligi ham kichikdir. Ushbu qatlamning g'ayrioddiy kuchli isishi, ehtimol, magnit qayta ulanish ta'siri va zarba to'lqinlari ta'siridan kelib chiqadi (qarang: Koronal isitish muammosi). Tojning shakli quyosh faolligi tsiklining fazasiga qarab o'zgaradi: maksimal faollik davrida u yumaloq shaklga ega, eng kamida, quyosh ekvatori bo'ylab cho'zilgan. Tojning harorati juda yuqori bo'lgani uchun u ultrabinafsha va rentgen nurlari diapazonlarida intensiv ravishda tarqaladi. Bu nurlanishlar orqali o'tmaydi yer atmosferasi, lekin yaqinda ularni kosmik kemalar yordamida o'rganish mumkin bo'ldi. Koronaning turli hududlarida radiatsiya notekis ravishda sodir bo'ladi. Issiq faol va sokin hududlar, shuningdek, 600 000 K nisbatan past haroratli koronal teshiklar mavjud bo'lib, ulardan magnit maydon chiziqlari kosmosga chiqadi. Bu ("ochiq") magnit konfiguratsiya zarralarning Quyoshni to'siqsiz tark etishiga imkon beradi, shuning uchun quyosh shamoli birinchi navbatda toj teshiklaridan chiqariladi.

Quyosh tojining ko'rinadigan spektri L, K va F komponentlari (yoki mos ravishda L-korona, K-korona va F-korona) deb ataladigan uch xil komponentdan iborat; L-komponentning boshqa nomi E- toj. K-komponenti tojning uzluksiz spektridir. Uning fonida emissiya L-komponenti "Quyoshning ko'rinadigan chetidan 9-10 balandlikgacha ko'rinadi. Taxminan 3 balandlikdan boshlab" ( Quyoshning burchak diametri taxminan 30 ") va undan yuqori bo'lsa, fotosfera spektri bilan bir xil bo'lgan Fraungofer spektri ko'rinadi. U quyosh tojining F komponentini tashkil qiladi. 20' balandlikda F komponenti hukmronlik qiladi. tojning spektri. Ichki tojni tashqidan ajratib turuvchi chegara sifatida 9-10' balandlik olinadi. To'lqin uzunligi 20 nm dan kam bo'lgan Quyosh nurlanishi butunlay tojdan keladi. Bu shuni anglatadiki, Masalan, Quyoshning 17,1 nm (171 Å), 19,3 nm (193 Å), 19,5 nm (195 Å) to‘lqin uzunliklarida joylashgan keng tarqalgan tasvirlarida faqat quyosh toji uning elementlari bilan ko‘rinadi, xromosfera va fotosfera esa ko‘rinmaydi. ko'rinadigan.Ikki koronal teshik, deyarli har doim shimoliy va janubiy yaqinida mavjud Quyoshning qutblari, shuningdek, uning ko'rinadigan yuzasida vaqtincha paydo bo'ladigan boshqalar deyarli rentgen nurlarini chiqarmaydi.

quyoshli shamol

Quyosh tojining tashqi qismidan quyosh shamoli oqib chiqadi - ionlangan zarralar oqimi (asosan protonlar, elektronlar va a-zarralar), uning zichligi asta-sekin kamayib, geliosfera chegaralarigacha tarqaladi. Quyosh shamoli ikki qismga bo'linadi - sekin quyosh shamoli va tez quyosh shamoli. Sekin quyosh shamoli taxminan 400 km / s tezlikka ega va 1,4-1,6 · 10 6 K haroratga ega va tarkibida toj bilan chambarchas mos keladi. Tez quyosh shamoli tezligi taxminan 750 km/s, harorati 8·10 5 K va tarkibiga ko'ra fotosfera moddasiga o'xshaydi. Sekin quyosh shamoli tez shamolga qaraganda ikki baravar zichroq va kamroq doimiydir. Sekin quyosh shamoli turbulentlik mintaqalari bilan murakkabroq tuzilishga ega.

Quyosh shamol bilan sekundiga oʻrtacha 1,3·10 36 zarracha nurlanadi. Binobarin, Quyosh tomonidan massaning umumiy yo'qolishi (bu turdagi nurlanish uchun) yiliga 2-3·10 -14 quyosh massasini tashkil qiladi. 150 million yil ichida yo'qotish Yerning massasiga teng. Erdagi ko'plab tabiiy hodisalar quyosh shamolidagi buzilishlar, jumladan, geomagnit bo'ronlar va auroralar bilan bog'liq.

Quyosh shamolining xususiyatlarini birinchi to'g'ridan-to'g'ri o'lchash 1959 yil yanvar oyida Sovet stansiyasi Luna-1 tomonidan amalga oshirildi. Kuzatishlar sintillyatsion hisoblagich va gaz ionlash detektori yordamida amalga oshirildi. Uch yil o'tgach, xuddi shunday o'lchovlar amerikalik olimlar tomonidan Mariner-2 stantsiyasidan foydalangan holda amalga oshirildi. 1990-yillarning oxirida toj ultrabinafsha spektrometridan foydalangan holda (Eng.Ultraviyole Koronal Spektrometr ( UVCS) ) SOHO sun'iy yo'ldoshi bortida quyosh qutblarida tez quyosh shamoli paydo bo'ladigan hududlarda kuzatuvlar o'tkazildi.