Меню

Атмосфера Солнца фотосфера хромосфера и корона

Атмосфера Солнца: фотосфера, хромосфера и корона

Атмосфера Солнца: фотосфера, хромосфера и корона

  • Фотосфера
  • Хромосфера
  • Солнечная корона
  • Солнечный ветер

По всем своим параметрам атмосфера Солнца абсолютно не похожа на газовые оболочки движущихся вокруг него планет. Она начинается над зоной конвекции и продолжается бесконечно далеко в виде потоков солнечного ветра. Для атмосферы Солнца характерно слоистое строение. Атомы водорода, гелия и других элементов, переходя от нижних слоев внешней оболочки звезды к верхним, полностью ионизируются. Они формируют потоки движущейся плазмы и простираются по всей Солнечной системе и за ее пределами.

Рассмотрим детально три слоя солнечной атмосферы.

Фотосфера

Является самым ярким слоем солнечной атмосферы, из которого выходит наибольшая часть видимого излучения звезды. Ее толщина колеблется от 100 до 400 км. Именно благодаря фотосфере мы наблюдаем кажущуюся поверхность Солнца.

фотосфера нашей звезды

изображение фотосферы

Это крайне разряженный слой внешней оболочки звезды. Ее давление не превышает 0,1 атм., а плотность составляет от 10 -8 до 10 -9 г/ куб. см. Состоит нижняя часть солнечной атмосферы из относительно нейтральных атомов водорода и гелия и ионизированных атомов металлов. Однако водород по мере продвижения вверх по внешней оболочке Солнца также начинает терять свои атомы.

Температура фотосферы самая низкая во всей атмосфере. У конвекционной зоны она составляет около 5,7*10 3 градусов Цельсия, а у своего края опускается до 3,7*10 3 .

Фотосфера Солнца имеет зернистую структуру. Эти гранулы являются верхушками колонн перемешивающейся в зоне конвекции плазмы. Их диаметр в среднем равняется 1 км, а продолжительность существования не превышает 20 мин.

Хромосфера

Средний слой атмосферы Солнца имеет толщину около 15000 км. Хромосфера еще более разряжена, чем фотосфера и плотность частиц здесь не превышает 10 -13 г/ куб. см. В ее слоях водород и гелий частично подвергаются ионизации.

В нижней части хромосферы Солнца температура составляет 3500° С, а у границы с солнечной короной повышается до 19000°С. Среднее значение температуры среднего слоя солнечной атмосферы – 9700°С.

хромосфера нашей звезды

изображение хромосферы

Хромосфера имеет неоднородную, зернистую структуру. Ее основу составляют спикулы – тонкие столбики плазмы диаметром до полутора километров и длиной в несколько десятков тысяч километров. Одновременно образуется до миллиона таких столбиков со средней продолжительностью жизни 10 минут. Кроме спикул средний слой содержит супергрануляции, облакоподобные флоккулы и протуберанцы.

Увидеть эту оболочку в обычных условиях невозможно из-за ее малой плотности. Хромосфера становится видимой во время полного затмения Солнца, когда фотосфера оказывается закрыта спутником Земли. Она проявляется в виде тонкого красноватого ободка вокруг небесного светила.

Солнечная корона

Внешний слой солнечной атмосферы называется солнечной короной. Это максимально разряженная оболочка, где плотность частиц колеблется от 10 -12 до 10 -15 . Атомы водорода и гелия в пределах короны Солнца становятся полностью ионизированными. Ее толщину невозможно рассчитать, т.к. с ее поверхности исходят потоки солнечного ветра, распространяющиеся на огромные космические расстояния.

корона нашей звезды

изображение короны

Средняя температура в верхних слоях атмосферы Солнца — 1*10 6 К. Некоторые участки короны разогреваются до 8 — 15*10 6 К. Также на ее поверхности есть более холодные участки с низкой плотностью – корональные дыры. Здесь температура падает до 6*10 5 К. Эти дыры остаются после высвобождения потока солнечного ветра и образуются чаще всего на полюсах звезды. Они оказывают влияние на ионосферу и магнитосферу Земли.

Несмотря на такие высокие температурные значения, ее малая плотность не позволяет разглядеть корону невооруженным глазом. Она становится заметной лишь в периоды полного затмения Солнца.

Основным элементом короны являются протуберанцы. Это относительно холодные сгустки плазмы, поднимающиеся над поверхностью Солнца. Продолжительность их жизни колеблется от нескольких минут до нескольких суток, после чего они рассеиваются и исчезают. Кроме протуберанцев во внешнем слое атмосферы Солнца постоянно происходят извержения – потоки ионов вырываются из короны, образуя так званый ветер.

Солнечный ветер

Потоки ионизированных частиц вырываются из верхних слоев атмосферы Солнца и распространяются на тысячи и даже миллионы километров. Именно с ним связаны такие уникальные явления на нашей планете, как полярные сияния и магнитные бури.

ветер нашей звезды

изображение воздействия на Землю

Солнечный ветер бывает двух видов: медленный и быстрый. Медленные потоки водородно-гелиевой плазмы движутся со скоростью не более 400 км/с и имеют температуру до полутора миллионов Кельвинов. Быстрый ветер имеет в своем составе атомы неионизированного водорода, движется со средней скоростью 750 км/с и в два раза холодней медленного ветра.

Потоки ионов уносят с собой часть массы звезды. Рассчитано, что за 150 млн. лет Солнце теряет частиц с общей массой, равной массе Земли.

Расстояние, на которое распространяется этот феномен со сверхзвуковой скоростью, обозначается как гелиосфера. Оно составляет более 20 а.е., а затем из-за значительного снижения скорости потоков ионизированных частиц гелиосфера переходит в межзвездную среду.

Читайте также:  Патогномоничный признак деформирующего остеоартроза тест

Источник

Контрольная работа по теме «Солнечная система»

Контрольная работа по теме «Солнечная система»

1. Самая Большая планета Солнечной системы?

1. Уран
2. Нептун
3. Сатурн
4. Юпитер

2. По каким орбитам движутся планеты?

A. круговым; B. гиперболическим; C. эллиптическим; D. параболическим.

3. Самый большой спутник в Солнечной системе:

1. Ио
2. Луна
3. Ганимед
4. Европа

4. Первой космической скоростью является:

A. скорость движения по окружности для данного расстояния относительно центра;
B. скорость движения по параболе относительно центра;
C. круговая скорость для поверхности Земли;
D. параболическая скорость для поверхности Земли.

5. Пояс астероидов расположен:

1. между орбитами Марса и Юпитера
2. за орбитой Плутона
3. между солнцем и Меркурием

6. Сколько всего планет в Солнечной системе?

1. пять
2. шесть
3. семь
4. восемь
5. девять

7. Когда Земля вследствие своего годичного движения по орбите ближе всего к Солнцу?

A. летом; B. в перигелии; C. зимой; D. в афелии.

8. Характерные расположения планет относительно Солнца, называются…

A. соединениями; B. конфигурациями; C. элонгациями; D. квадратурами.

9. Второй закон Кеплера, говорит о том, что:

A. каждая планета движется по эллипсу, в одном из фокусов которого находится Солнце;
B. Радиус-вектор планеты за равные промежутки времени описывает равные площади;
C. Квадраты сидерических периодов обращений двух планет относятся как кубы больших полуосей их орбит.

10. Какая планета Солнечной системы не испытывает суточных колебаний температуры из-за «парникового эффекта»?

1. Меркурий
2. Венера
3. Земля
4. Юпитер
5. Марс

11. Планета, которая имеет два спутника — Фобос и Деймос

1. Марс
2. Плутон
3. Меркурий

12. Когда Земля вследствие своего годичного движения по орбите ближе всего к Солнцу?

1. Летом
2. В перигелии
3. Зимой
4. В афелии

13. Третий уточненный Закон И. Кеплера используется в основном для определения:

1. Расстояния
2. Периода
3. Массы
4. Радиуса

14. Как изменяются периоды обращения планет с удалением их от Солнца?

A. не меняются; B. уменьшаются; C. увеличиваются.

15. Астероиды – это

A. мельчайшие твердые частички;
B. достаточно крупные тела неправильной формы, обращающиеся вокруг Солнца, между орбитами Марса и Юпитера.
C. крупные тела правильной формы обращающиеся вокруг Солнца;
D. мельчайшие тела неправильной формы, обращающиеся вокруг Солнца

16. Упавшие на Землю космические тела называют:

A. малыми планетами; B. кометами; C. метеорами; D. метеоритами.

17. Хвост кометы состоит:

A. льда и мелкой пыли;
B. газа и мелкой пыли;
C. крупных твердых частиц и льда;
D. из крупных твердых частиц льда и газов.

18. Укажите солнечные явления, определения которых даны:

A. В фотосфере яркая область, окружающая солнечное пятно, которая появляется на спектрогелиограмме.
B. Светлые фотосферные пятна, которые выглядят как рисовые зёрна.
C. Тёмные, относительно холодные области на яркой фотосфере.
D. Массы яркого газа, как пламя, поднимающиеся на сотни тысяч километров над нимбом Солнца.
E. Огромные, короткоживущие, взрывчатые выбросы света и вещества.

1. Вспышка; 2. Гранулы; 3. Флоккул; 4. Протуберанцы; 5. Пятна;

19. По современным научным данным возраст Солнца составляет…

A. 2 миллиарда лет B. 5 миллиардов лет C. 500 миллионов лет D. 100 миллионов лет

20. В какой части Солнца протекают термоядерные реакции?

A. в ядре; B. в короне; C. в протуберанцах.

21. Какой слой Солнца является основным источником видимого излучения?

A. Хромосфера; B. Фотосфера; C. Солнечная корона.

22. Каково внутреннее строение Солнца?

A. Ядро, кора.
B. Хромосфера, фотосфера, солнечная корона.
C. Зона ядерных реакций, зона лучистой энергии, зона конвекции.

1. Какая планета самая большая в Солнечной системе?

1. Сатурн
2. Земля
3. Юпитер
4. Нептун

2. Ученый, доказавший движение планет вокруг Солнца.

1. Николай Коперник
2. Джордано Бруно
3. Галилей Галилео
4. Иоганн Кеплер

3. По каким орбитам движутся планеты?

1. круговым
2. гиперболическим
3. эллиптическим
4. параболическим

4. Какая по счету от Солнца планета Земля

1. первая
2. вторая
3. третья
4. четвертая
5. пятая

5. Меркурий по строению, рельефу, теплопроводности больше всего похож на…

1. Венеру
2. Луну
3. Марс
4. Юпитер
5. Нептун

6. Отношение кубов больших полуосей планет равно 64. Чему равно отношение их периодов обращения вокруг Солнца?

7. Чему равно значение астрономической единицы?

1. 150 млн. км
2. 149,6 млн. км
3. 149,4 млн. км
4. 148,6 млн. км

Читайте также:  Глава 9 Аномалии родовой деятельности

8. У какой планеты наибольшее количество спутников?

1. Уран
2. Юпитер
3. Сатурн

9. Первый закон Кеплера, говорит о том, что:

A. каждая планета движется по эллипсу, в одном из фокусов которого находится Солнце;
B. Радиус-вектор планеты за равные промежутки времени описывает равные площади;
C. Квадраты сидерических периодов обращений двух планет относятся как кубы больших полуосей их орбит.

10. Угол, под которым со светила был виден радиус Земли, называется…

A. западной элонгацией;
B. восточной элонгацией;
C. горизонтальным параллаксом; D. вертикальным параллаксом.

11. В 1516 году Н. Коперник обосновал гелиоцентрическую систему строения мира, в основе которой лежит следующее утверждение:

A. Солнце и звёзды движутся вокруг Земли;
B. Планеты движутся по небу петлеобразно;
C. Планеты, включая Землю, движутся вокруг Солнца;
D. Небесная сфера вращается вокруг Земли.

12. «Парящими в воздухе» принято называть:

A. малые планеты; B.кометы; C.метеоры; D.метеориты.

13. Космические частицы раскаляются и вспыхивают в результате трения об атмосферу на высоте:

A. 110-130 км; B.80-100 км; C.50-70 км; D.20-40 км.

14. Звездоподобными называют:

A. астероиды; B. кометы; C. метеоры; D. метеориты.

15. Самая известная комета –это:

A. Веста; B. Галлея; C. Донати; D. Аренда-Роланда.

16. Что такое активность Солнца? Какова её периодичность?

A. Образование на Солнце большого количества пятен, факелов, вспышек. Солнечная активность повторяется с периодом 1 000 лет.
B. Появление солнечного затмения. Период 100 лет
C. Смена дня и ночи.
D. Образование на Солнце большого количества пятен, факелов, вспышек. Солнечная активность повторяется с периодом 11 лет.

17. Что собой представляет фотосфера? Какова её средняя температура?

A. Это нижний слой солнечной атмосферы, состоящий из ионизированных газов , преимущественно водорода; температура этой плазмы достигает десятков тысяч градусов.
B. Это верхняя часть солнечной атмосферы, состоящая из разреженной плазмы, имеющей температуру около миллиона градусов и являющейся основным источником радиоизлучения.
C. Это видимая поверхность Солнца, излучающая почти всю приходящую к нам энергию;. Этот слой имеет температуру 6 000 К, зернистую структуру (гранулы) толщиной примерно 300 км.
D. Это ядро, в котором происходят ядерные реакции.

18. Какое действие на Землю оказывает активное Солнце?

A. Появление радуги.
B. Появление магнитных бурь, полярных сияний, воздействий на органическую жизнь.
C. Смена дня и ночи.
D. Активность Солнца не влияет на Землю из-за большого расстояния.

19. Какая температура (предположительно) в центре Солнца?

A. 6 000 К B. 15 000 000 К C. 4000 К D. 3000К

20. Как изменяются периоды обращения планет с удалением их от Солнца?

A. не меняются; B. уменьшаются; C. увеличиваются.

21. Каково внутреннее строение Солнца?

A. Ядро, кора.
B. Хромосфера, фотосфера, солнечная корона .
C. Зона ядерных реакций, зона лучистой энергии, зона конвекции.

22. Когда Земля вследствие своего годичного движения по орбите ближе всего к Солнцу?

1. Летом
2. В перигелии
3. Зимой
4. В афелии

1,128 просмотров всего, 6 просмотров сегодня

Источник



Строение Солнца. 2. Атмосфера

Татьяна Сергеева 9 Атмосфера солнца
4а.Фотосфера
Фотосфера — это нижний из трех слоев атмосферы Солнца, расположенный непосредственно на плотной массе невидимого газа конвективной области. Фотосфера образована раскаленным ионизированным газом, температура которого у основания близка к 10000°С , а у верхней границы, расположенной примерно в 300км выше, порядка 5000°С. Средняя температура фотосферы принимается в 5700°С. При такой температуре раскаленный газ излучает электромагнитную энергию преимущественно в оптическом (видимом) диапазоне волн. Именно этот нижний слой атмосферы, видимый как желтовато-яркий диск, зрительно воспринимается нами как Солнце.

Через прозрачный воздух фотосферы в телескоп отчетливо просматривается ее основание — контакт с массой непрозрачного воздуха конвективной области. Поверхность раздела имеет зернистую структуру, называемую грануляцией. Зерна, или гранулы, имеют поперечники от 700 до 2000км. Положение, конфигурация и размеры гранул меняются. Наблюдения показали, что каждая гранула в отдельности выражена лишь какое-то короткое время (около 5-10 мин.), а затем исчезает, заменяясь новой гранулой. На поверхности Солнца гранулы не остаются неподвижными, а совершают нерегулярные движения со скоростью примерно 2 км/с. В совокупности светлые зерна (гранулы) занимают до 40% поверхности солнечного диска.

Процесс грануляции представляется как наличие в самом нижнем слое фотосферы непрозрачного газа конвективной области — сложной системы вертикальных круговоротов. Светлая ячея — это поступающая из глубины порция более разогретого газа по сравнению с уже охлажденной на поверхности, а потому и менее яркой, компенсационно погружающейся вниз. Яркость гранул на 10-20 процентов больше окружающего фона указывает на различие их температур в 200-300°С.

Образно грануляцию на поверхности Солнца можно сравнить с кипением густой жидкости типа расплавленного гудрона, когда со светлыми восходящими струями появляются пузырьки воздуха, а более темные и плоские участки характеризуют погружающиеся порции жидкости.

Читайте также:  Диагностика межличностных отношений ДМО Л Собчик

Исследования механизма передачи энергии в газовом шаре Солнца от центральной области к поверхности и ее излучение в космическое пространство показали, что она переносится лучами. Даже в конвективной зоне, где передача энергии осуществляется движением газов, большая часть энергии переносится излучением.

Таким образом, поверхность Солнца, излучающая энергию в космическое пространство в световом диапазоне спектра электромагнитных волн, — это разреженный слой газов фотосферы и просматривающаяся сквозь нее гранулированная верхняя поверхность слоя непрозрачного газа конвективной области. В целом зернистая структура, или грануляция, признается свойственной фотосфере — нижнему слою солнечной атмосферы.

4б.Хромосфера Солнца
При полном солнечном затмении у самого края затемненного диска Солнца видно розовое сияние — это хромосфера. Она не имеет резких границ, а представляет собой сочетание множества ярких выступов или языков пламени, находящихся в непрерывном движении. Хромосферу сравнивают иногда с горящей степью. Языки хромосферы называют спикулами. Они имеют в поперечнике от 200 до 2000км (иногда до 10.000км) и достигают в высоту нескольких тысяч километров. Их надо представлять себе как вырывающиеся из Солнца потоки плазмы (раскаленного ионизированного газа).

Установлено, что переход от фотосферы к хромосфере сопровождается скачкообразным повышением температуры от 5700°С до 8000 — 10000°С. К верхней же границе хромосферы, находящейся приблизительно на высоте 14.000км от поверхности Солнца, температура повышается до 15000 — 20000°С. Плотность вещества на таких высотах составляет всего 10-12 г/см3, т.е. в сотни и даже тысячи раз меньше, чем плотность нижних слоев хромосферы.

4с.Солнечная корона
Солнечная корона — внешняя атмосфера Солнца. Некоторые астрономы называют ее атмосферой Солнца. Она образована наиболее разреженным ионизированным газом. Простирается примерно на расстояние 5 диаметров Солнца, имеет лучистое строение, слабо светится. Ее можно наблюдать только во время полного солнечного затмения. Яркость солнечной короны примерно такая же, как у Луны в полнолуние, что составляет лишь около 5/1000.000 долей яркости Солнца. Корональные газы в высокой степени ионизированы, что определяет их температуру примерно в 1млн. градусов. Внешние слои короны излучают в космическое пространство корональный газ — солнечный ветер. Это второй энергетический (после лучистого электромагнитного) поток Солнца, получаемый планетами. Скорость удаления коронального газа от Солнца возрастает от нескольких километров в секунду у короны до 450 км/с на уровне орбиты Земли, что связано с уменьшением силы притяжения Солнца при увеличении расстояния. Постепенно разреживаясь по мере удаления от Солнца, корональный газ заполняет все межпланетное пространство. Он воздействует на тела Солнечной системы как непосредственно, так и через магнитное поле, которое несет с собой. Оно взаимодействует с магнитными полями планет. Именно корональный газ (солнечный ветер) является основной причиной полярных сияний на Земле и активности других процессов магнитосферы.

Источник

§ 20. Строение солнечной атмосферы

1. Из каких оболочек состоит атмосфера Солнца?

Атмосфера Солнца состоит фотосферы, хромосферы и короны.

2. Что такое фотосфера Солнца?

Фотосфера — слой, из которого исходит практически всё видимое излучение Солнца.

3. Какие объекты характерны для фотосферы Солнца?

Грануляция — Процесс постоянного возникновения и исчезновения гранул в фотосфере. Солнечные пятна — области Солнца, температура которых ниже, чем окружающих участков. Факелы — яркие области, в зоне которых часто и развиваются тёмные пятна.

4. Почему солнечные пятна темнее, чем фотосфера?

Солнечные пятна темнее, чем фотосфера, потому что температура в этих областях ниже.

5. Что понимают под грануляцией?

Процесс постоянного возникновения и исчезновения гранул (огромных пузырей плазмы) в фотосфере называется грануляцией.

6. Что понимают под хромосферой и короной Солнца?

Над фотосферой простирается хромосфера Солнца. Общая её протяжённость 10-15 тыс. км.

Солнечная корона — самая внешняя разряжённая и горячая оболочка Солнца, распространяющаяся от него на несколько солнечных радиусов и имеющая температуру плазмы до 1 млн градусов.

7. Какие явления наблюдаются в хромосфере и короне Солнца?

Хромосфера представляется наблюдателю в виде продолговатых вытянутых язычков или зубчиков — спикул — длиной порядка 10 тыс. км.

Вспышка — наиболее мощный взрывной процесс в активной области атмосферы Солнца.

Протуберанец — гигантское плазменное образование в солнечной короне в виде выступов и арок, опирающихся на хромосферу.

8. Что такое солнечная активность и какова её цикличность?

Совокупность нестационарных процессов, периодически возникающих в солнечной атмосфере, называется солнечной активностью. Проявлением солнечной активности являются пятна, факелы в фотосфере, протуберанцы, вспышки и выбросы вещества в атмосфере и короне.

Источник