1612724575-f825b2d3933c58ed53c66b6cee5ff57f (Ответы к билетам), страница 10

Внутреннее строение.Солнце — звезда и главный компонент Солнечной системы. (ср = 696 ∙ 10−3 км, М = 2 ∙1033 гр, = 274м/с2 ). В видимой области излучение Солнца имеет непрерывный спектр. Самаясильная линия спектра в ультрафиолетовой области — резонансная линия водорода. В видимойобласти интенсивны резонансные линии H и К, ионизованного кальция. После них поинтенсивности идут первые линии бальмеровской серии водорода Нa , Hb, Нg ,затем резонансныелинии натрия D1 и D2 , линии магния, железа, титана и других элементов. Присутствие этихлиний в спектре Солнца свидетельствует о наличии в солнечной атмосфере соответствующихэлементов.

Установлено присутствие водорода, гелия, азота, углерода, кислорода, магния, натрия,кальция, железа и многих других элементов.Преобладающим элементом является водород (70 %массы). гелий — около 29% массы Солнца. остальные элементы чуть больше 1%.16.1.2. Структура атмосферы.Атмосфера Солнца начинается на 200-300 км глубже видимого солнечного края.Фотосфера. Температура фотосферы уменьшается от 8000 К на глубине 300 км до 4000 К всамых верхних слоях.

Температура среднего слоя, излучение которого мы воспринимаем, около6000 К. На вид гранулирована, это результат перемешивания всплывающих более теплыхпотоков газа и опускающихся более холодных. Конвекция в результате сложного взаимодействияс солнечными магнитными полями является причиной проявлений солнечной активности.Временами в небольшой области солнечной атмосферы возникают концентрированныемагнитные поля, в несколько тысяч раз более сильные, чем на Земле. Ионизованная плазма —хороший проводник, она не может перемещаться поперек линий магнитной индукции сильногомагнитного поля.

Поэтому в таких местах перемешивание и подъем горячих газов снизутормозится, и возникает темная область — солнечное пятно. Фотосфера постепенно переходит вболее разреженные внешние слои солнечной атмосферы - хромосферу и корону. Хромосферакрасновато-фиолетовая. Видна во время полных солнечных затмений как яркое кольцо вокругчерного диска Луны.Хромосфера неоднородна и состоит в основном из продолговатых вытянутых язычков(спикул), придающих ей вид горящей травы.

Температура этих хромосферных струй в два-трираза выше, чем в фотосфере, а плотность в сотни тысяч раз меньше. Общая протяженностьхромосферы 10-15 тыс. километров. Хромосферные вспышки (самые мощные взрывоподобныепроцессы, могут продолжаться всего несколько минут, но за это время выделяется энергия,которая иногда достигает 1025 Дж).Корона Солнца простирается на миллионы километров. Структура лучистая. Корональныелучи иногда короткие, иногда длинные, бывают лучи прямые, а порой сильно изогнуты.

С 11летним периодом меняется как общая яркость, так и форма солнечной короны. Белый цвет короныобъясняется рассеиванием обычного солнечного света на свободных электронах.16.1.3. Активные образования в солнечной атмосфере.В невозмущенных областях фотосферы магнитное поле напряженностью около 1 эрстеда. Вактивных областях напряженность увеличивается в сотни и тысячи раз. Небольшое его усилениесопровождается появлением в фотосфере более яркой области, называемой факелом. Появлениефакела связано с усилением конвекции, вызванным слабым магнитным полем.42Пятна. В областях факелов с наибольшим усилением магнитного поля могут возникатьсолнечные пятна. Появляются в виде поры, развиваются в круглое темное пятно с резкойграницей десятки тысяч километров. Bсe явление сопровождаются плавным увеличениемнапряженности магнитного поля, которое в центре крупных пятен достигает нескольких тысячэрстед.

Несколько мелких пятен параллельно экватору — группа пятен. Отдельные пятнапреимущественно в ведущей (западной) и хвостовой (восточной) областях. Магнитные поляобоих главных с противоположной полярностью, так что такую группу пятен называютбиполярной.Флоккулы.

Хромосфера над пятнами и факелами увеличивает свою яркость(увеличениемплотности вещества в хромосфере в 3-5 раз при почти неизменном значении температуры илилишь слабом ее увеличении. Эти яркие пятна называются флоккулами.Хромосферные вспышки. В хромосфере самые мощные и быстро развивающиеся проявлениясолнечной активности- хромосферные вспышки. В начале вспышки яркость одного из светлыхузелков флоккула подрастает и излучение распространяется вдоль длинного жгута или «заливает»целую область протяженностью в десятки тысяч километров.

Во время вспышек наблюдаютсясамые коротковолновые рентгеновские спектральные линии и даже в некоторых случаях гаммалучи.Протуберанцы. Плотные и холодные облака в короне, светящиеся в тех же спектральныхлиниях, что и хромосфера. Различных форм и размеров. Длинные, очень плоские образования,расположенные почти перпендикулярно к поверхности Солнца.

Через протуберанцы постояннопроисходит обмен вещества хромосферы и короны. Совокупность всех проявлений солнечнойактивности, связанных с данным участком атмосферы и развивающихся в течение определенноговремени, называется центром солнечной активности.16.1.4. Цикличность солнечной активности.Количество пятен и других связанных с ними проявлений солнечной активности периодическименяется. Эпоха с наибольшним количеством центров активности называется максимумомсолнечной активности, а когда их совсем или почти совсем нет, — минимумом.

В качестве мерыстепени солнечной активности пользуются условными числами Вольфа, пропорциональнымисумме общего числа пятен (f ) и удесятеренного числа их групп (g): = ( + 10). Обычночисла Вольфа усредняют. Максимумы и минимумы чередуются в среднем через каждые 11 лет.Важной особенностью цикла солнечной активности является закон изменения магнитнойполярности пятен. При переходе от одного 11-летнего цикла к следующему все ведущие пятнабиполярных групп меняют свою некоторую полярность в северном полушарии ипротивоположную в южном на противоположные им. То же самое справедливо для хвостовыхпятен.Меняется полярность и общего магнитного поля Солнца. Одиннадцатилетнейцикличностью обладают и доля площади Солнца, занятая факелами и флоккулами, частотавспышек, количество протуберанцев, а также форма короны и мощность солнечного ветра.

Вэпоху минимума солнечных пятен корона имеет вытянутую форму, которую придают ей длинныелучи, искривленные в направлении вдоль экватора. У полюсов наблюдаются характерныекороткие лучи — «полярные щеточки». Во время максимума пятен форма короны округлаяблагодаря большому количеству прямых радиальных лучей. Причина цикла солнечнойактивности скорее всего связана с некоторым колебательным процессом, происходящим вподфотосферных слоях, в котором принимает активное участие магнитное поле.43Билет 1717.1. Общие сведения о солнечной системе: ее основные характеристики и состав.Солнечная система — планетная система, включающая в себя центральную звезду — Солнце— и все естественные космические объекты, обращающиеся вокруг Солнца.

Сформироваласьпутём гравитационного сжатия газопылевого облака примерно 4,57 млрд лет назад. Бо́льшаячасть массы объектов Солнечной системы приходится на Солнце; остальная часть содержится ввосьми относительно уединённых планетах, имеющих почти круговые орбиты ирасполагающихся в пределах почти плоского диска — плоскости эклиптики.

Общая массасистемы составляет около 1,0014 M☉. Четыре меньшие внутренние планеты — Меркурий,Венера, Земля и Марс (также называемые планетами земной группы) — состоят в основном изсиликатов и металлов. Четыре внешние планеты — Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун(такженазываемые газовыми гигантами) — намного более массивны, чем планеты земной группы.Крупнейшие планеты Солнечной системы, Юпитер и Сатурн, состоят главным образом изводорода и гелия; внешние, меньшие Уран и Нептун, помимо водорода и гелия, содержат всоставе своих атмосфер метан и угарный газ.

Такие планеты выделяются в отдельный класс«ледяных гигантов». Шесть планет из восьми и три карликовые планеты имеют естественныеспутники. Каждая из внешних планет окружена кольцами пыли и других частиц. В Солнечнойсистеме существуют две области, заполненные малыми телами. Пояс астероидов, находящийсямежду Марсом и Юпитером, схож по составу с планетами земной группы, поскольку состоит изсиликатов и металлов. Крупнейшими объектами пояса астероидов являются карликовая планетаЦерера и астероиды Паллада, Веста иГигея. В Солнечной системе существуют и другиепопуляции малых тел, такие как кометы, метеороиды и космическая пыль,например.

Солнечныйветер (поток плазмы от Солнца) создаёт пузырь в межзвёздной среде, называемый гелиосферой,который простирается до края рассеянного диска. Гипотетическое облако Оорта, служащееисточником долгопериодических комет, может простираться на расстояние примерно в тысячураз дальше гелиосферы. Солнечная система входит в состав галактики Млечный Путь. Всепланеты и большинство других объектов обращаются вокруг Солнца в одном направлении свращением Солнца (против часовой стрелки, если смотреть со стороны северного полюсаСолнца).