пятна и факелы на солнце образуются в какой зоне
Пятна и факелы на солнце образуются в какой зоне
Пятна и факелы
Некоторые большие пятна можно видеть невооруженным глазом через закопченное стекло. Известны сведения о наблюдениях пятен более 2000 лет тому назад из китайских летописей, хроник древнего Рима. Русские летописцы в XIV веке также отмечали появление пятен на Солнце. Первые научные исследования пятен начались с созданием первых телескопов в начале XVII века. Именно из наблюдений пятен было установлено вращение Солнца и определена его скорость. Этим занимался, в частности, Галилей. И в настоящее время гелиофизики широко используют пятна для изучения вращения Солнца.
В последние годы в тени солнечных пятен обнаружена неоднородность и довольно значительная активность, что проявляется в существовании тонкой структуры, отдельных ядер, более светлых образований размером до 300 км, точек, вспышек, движений. В полутени также наблюдаются светлые волокна, яркие «зерна», волны.
Из систематических многолетних наблюдений пятен астрономы сделали вывод, что в появлении пятен на солнечной поверхности существует определенная закономерность. Их число колеблется в течение 11-летнего цикла солнечной активности. За один цикл солнечной активности на Солнце появляется около 3 тыс. групп пятен.
Солнечные пятна имеют сильные магнитные поля напряженностью 2-5 тыс. э. «Чернота» пятен, т. е. уменьшение потока энергии, обусловлена, как считают в настоящее время гелиофизики, остановкой магнитным полем конвективных движений вещества фотосферы.
В начале века по доплеровскому сдвигу спектральных линий было установлено, что на уровне фотосферы имеет место истечение газа из пятна со скоростью около 2 км/сек. Впоследствии было обнаружено, что такое движение существует до высот 500-1 тыс. км над поверхностью Солнца, а затем с высоты 2 тыс. км в хромосфере наблюдается закрученное втекание газового вещества в пятно.
Однако до настоящего времени астрономам не удалось создать приемлемой теории происхождения и физического строения пятен, полностью соответствующей данным многочисленных наблюдений.
Пятна окружены более яркими факелами и факельными полями. Это долгоживущие образования, наблюдаемые либо в белом свете (ближе к краю Солнца), либо в лучах водорода и кальция. Факелы живут дольше, чем пятна, и обычно превосходят пятно по площади в 4-5 раз. Они ярче окружающей невозмущенной фотосферы в среднем на 10%, иногда на 40-45%, в редких случаях на 150 %.» Температура верхних слоев факела примерно на 300° К выше, чем фотосферы. Структура факелов и факельных площадок имеет гранулярный характер, причем гранулы размерами около 1 тыс. км имеют тенденцию соединяться в цепочки длиной до 50 тыс. км.
Тест по теме «Солнце и звёзды
Тест предназначен для использования на уроках физики и астрономии при изучении темы «Солнце и звёзды»
Просмотр содержимого документа
«Тест по теме «Солнце и звёзды»
1. Годичный параллакс служит для:
а) определения расстояния до ближайших звёзд;
б) определение расстояния до планет;
в) расстояния, проходимого Землей за год;
г) доказательство конечности скорости света.
2. Отличие вида спектров звёзд определяется в первую очередь…
а) возрастом; б) температурой;
в) светимостью; г) размером.
3.Масса Солнца от всей массы Солнечной системы составляет…
а) 99,866%; б) 31, 31%; в) 1, 9891 %; г) 27,4 %.
4. Солнце состоит из водорода на …
а) 71%; б) 27%; в) 2%; г) 85%.
а) 
б) 
; в) 
г) 
.
6. В центре Солнца находится…
а) зона термоядерных реакции (ядро);
б) зона переноса лучистой энергии;
в) конвективная зона;
7. Период активности Солнца составляет…
а) 12 лет; б) 36 лет; в) 11 лет; г) 100 лет.
8. Светимостью звезды называется…
а) полная энергия, излучаемая звездой в единицу времени;
б) видимая звёздная величина, которую имела бы звезда, если бы находилась от нас на расстоянии 10 пк;
в) полная энергия излучённая звездой за время существования;
г) видимая звёздная величина.
9. Если плоскость обращения звёзд вокруг их общего центра масс проходит через глаз наблюдателя, то такие звёзды являются…
а) визуально-двойными; б) затменно-двойными;
в) астрометрически двойными; г) спектрально-двойными.
10. В стационарном состоянии звезда на диаграмме Герцшпрунга-Рассела находится на…
а) главной последовательности; б) в последовательность сверхгигантов;
в) в последовательность субкарликов;
г) в последовательность белых карликов.
1. В какую группировку звёзд на диаграмме Герцшпрунга-Рассела входит Солнце?
а) в последовательность сверхгигантов;
б) в последовательность субкарликов;
в) в главную последовательность;
г) в последовательность белых карликов.
2. Какой цвет у звезды спектрального класса К?
а) белый; б) оранжевый; в) жёлтый; г) голубой.
3. Солнце вырабатывает энергию путём…
а) ядерных реакций; б) термоядерных реакций;
г) скорости движения атомных ядер; г) излучения.
4. Солнце состоит из гелия на …
а) 71%; б) 27%; в) 2%; г) 85%.
5. Закон Стефана-Больцмана — ….
а) б) ; в) г) .
6. Пятна и факелы на Солнце образуются в…
а) зоне термоядерных реакции (ядро);
б) зоне переноса лучистой энергии;
в) конвективной зоне;
7. Магнитное поле Солнца меняет своё направление, каждые…
а) 12 лет; б) 36 лет; в) 11 лет; г) 100 лет.
8. Солнце принадлежит к спектральному классу…
9. Звёзды, двойственность которых обнаруживается по отклонениям в движении яркой звезды под действием невидимого спутника, называются…
а) визуально-двойными; б) затменно-двойными;
в) астрометрически двойными; г) спектрально-двойными.
а) постепенного расширения; б) гравитационного сжатия;
в)образования протозвезды; г) пульсации звезды.
Пятна и факелы на солнце
Солнечные пятна — это тёмные образования на диске Солнца. В телескоп видно, что крупные пятна имеют довольно сложное строение: тёмную область тени окружает полутень, диаметр которой более чем в два раза превышает размер тени. Если пятно наблюдается на краю солнечного диска, то создаётся впечатление, что оно похоже на глубокую тарелку. Происходит это потому, что газ в пятнах прозрачнее, чем в окружающей атмосфере, и взгляд прони кает глубже.
По величине пятна бывают очень разными — от малых, диаметро? примерно 1000-2000 км, до гигантских, значительно превосходящие размеры нашей планеты. Отдельны» пятна могут достигать в поперечнике 40 тыс. километров. А самое боль шое из наблюдавшихся пятен достигало 100 тыс. километров.
Установлено, что пятна — это места выхода в солнечную атмосферу сильных магнитных полей. Магнит ные поля уменьшают поток энергии идущий от недр светила к фотосфе ре, поэтому в месте их выхода на поверхность температура падает. Пятна холоднее окружающего их вещества примерно на 1500 К, а следовательно, и менее ярки. Вот почему на общем фоне они выглядят тёмными.
Солнечные пятна часто образуют группы из нескольких больших и малых пятен, и такие группы могут занимать значительные области на солнечном диске. Картина группы всё время меняется, пятна рождаются, растут и распадаются. Живут группы пятен долго, иногда на протяжении двух или трёх оборотов Солнца (период вращения Солнца составляет примерно 27 суток).
Факелы
Практически всегда пятна окружены яркими полями, которые называют факелами. Факелы горячее окружающей атмосферы примерно на 2000 К и имеют сложную ячеистую структуру. Величина каждой ячейки — около 30 тыс. километров. В центре диска контраст факелов очень мал, а ближе к краю увеличивается, так что лучше всего они заметны именно по краям. Факелы живут ещё дольше, чем пятна, иногда три-четыре месяца. Они не обязательно существуют вместе с пятнами, очень часто встречаются факельные поля, внутри которых пятна никогда не появляются. По-видимому, факелы тоже являются местами выхода магнитных полей в наружные слои Солнца, но эти поля слабее, чем в пятнах.
Количество пятен и факелов характеризует солнечную активность, максимумы которой повторяются через каждые 11 лет. В годы минимума на Солнце долгое время может не быть ни одного пятна, а в максимуме их число обычно измеряется десятками.
Факелы на Солнце
Факелы на Солнце — это одно из явлений, которое периодически происходит на так называемой поверхностной части Солнца. Точнее они возникает в верхней части фотосферы и хромосферы, а также очень часто и в зоне пятен.
На фото вы можете видеть солнечные факелы в виде желтоватых пятен в правой части Солнца. Природа появления этого солнечного явления, обусловлено магнитной активностью некоторых областей Солнца, из-за препятствия магнитным полем прохождения вещества.
По своей сути факелы являются скоплением более горячего газа (температура факелов в среднем приблизительно на 2000 К больше окружающей среды), и по этой причине они излучают большое количество света. Иными словами они довольно таки яркие. Хоть и зачастую факелы проявляют себя в области пятен, но яркость света испускаемых факелами наравне с яркостью светимости центральной части солнечного диска. Их хорошо видно, когда они преодолевают границы самых ярких частей фотосферы (это явление называется «явление потемнения к краю»).
А вот небольшое видео SDO, демонстрирующее это явление:
Если наблюдать Солнце на длине волны, которая соответствует центру спектральной полосы поглощения, то факелы можно четко видеть и в центральной части солнечного диска. Также довольно часто они очень растягиваются, образуя факельные поля, и иногда занимают до 20% поверхности Солнца. Факелы имеют большое влияние на солнечную активность. Чем больше факелов, тем выше степень активности Солнца. Жизненный цикл факелов имеет общие сходства с циклом солнечных пятен. Их продолжительность жизни, в среднем составляет 3-5 месяцев.
Пятна и факелы на солнце образуются в какой зоне
Впервые пятна на Солнце в телескоп наблюдал Галилей в 1610 году. Но и до него астрономы уже наблюдали невооруженным глазом наиболее крупные группы пятен. Так, в Никоновской летописи в 1365 и 1371 годах наблюдались «бысть знамение в Солнце, места черны по Солнцу аки гвозди…»
Пятна на Солнце – очевидный признак его активности. Это более холодные области фотосферы. Температура пятен около 3500 К, поэтому на ярком фоне фотосферы (с температурой около 6000 К) они кажутся темнее. Образование пятен связано с магнитным полем Солнца. Небольшие пятна имеют в поперечнике несколько тысяч километров. Размеры крупных пятен достигают 100 000 км; такие пятна существуют около месяца.
Установлено, что пятна – места выхода в атмосферу сильных магнитных полей. Поля уменьшают поток энергии, исходящий из ядра, поэтому в месте их выхода на поверхность температура падает. Пятна обычно возникают группами.
Факелы образуются в результате конвекции из глубоких слоев Солнца. Они существуют недели и месяцы. В некоторых факельных полях между гранулами появляется черная точка, она начинает быстро расти и на следующий день превращается в пятно с резкой границей. Через 3–4 дня вокруг пятна образуется полутень. К десятому дню площадь пятна достигает максимума, после этого оно начинает уменьшаться и, наконец, исчезает. В группе пятен сначала исчезают самые мелкие пятна.
Недалеко от пятен протягиваются темные нити длиной вплоть до сотен тысяч километров. Они представляют собой зоны нулевого магнитного поля и отделяют регионы с противоположной полярностью.
Солнечные пятна можно увидеть с помощью небольшого телескопа, приспособив его для получения проекция изображения Солнца. Телескоп направляется на Солнце, после чего, например, на листе бумаги, расположенном на расстоянии 10–20 см от окуляра, можно увидеть четкое изображение солнечного диска. Остерегайтесь смотреть непосредственно в окуляр!
После семнадцатилетних наблюдений Генрих Швабе установил, что количество пятен на Солнце с течением времени меняется. В годы минимума пятен на поверхности Солнца может не быть совсем, в годы максимума их число измеряется десятками. Максимумы и минимумы чередуются в среднем каждые 11 лет (от 7 до 17 лет), последний максимум солнечной активности был в 2000 году. В начале 2005 года уровень активности Солнца возрос в два раза по сравнению с предыдущим годом. Это говорит о повышенной активности Солнца (вне одиннадцатилетнего цикла).
Основной характеристикой солнечной активности является число Вольфа, равное сумме общего количества пятен и удесятеренного количества групп пятен (одиночное пятно также считается группой) :
В период минимума солнечной активности пятна появляются в средних широтах, в периоды максимума – около экватора. Около полюсов пятна практически не наблюдаются. В начале одиннадцатилетнего цикла солнечной активности большая часть пятен расположена на широтах от 20° до 30° ( закон Шперера ). Если зависимость широты пятен от времени изобразить на диаграмме, то зоны активности образуют на ней «бабочку Маундера».
В начале ХХ века Д. Хейл обнаружил, что магнитные полярности первых, ведущих, пятен и хвостовых пятен в северном и южном полушариях Солнца противоположны и меняются полюсами в каждом новом цикле. Поэтому полный цикл солнечной активности происходит в течение 22 лет.
Цикл активности солнечных пятен имеет прямое отношение к земному климату. У некоторых деревьев толщина колец имеет одиннадцатилетний цикл. В конце XVII – начале XVIII века, когда пятен практически не было, в Европе стояла очень холодная погода.
В начале XX века Александр Чижевский после многолетних статистических исследований доказал зависимость количества событий в общественной жизни на Земле от активности Солнца. Выяснилось, что в годы максимумов солнечной активности на Земле увеличивается количество революций и войн, усиливается политическая активность населения. Максимумы солнечной активности также провоцируют развитие многих болезней: в частности, усиливается вероятность эпидемий. Результаты своей работы он обобщил в книге «Физические факторы исторического процесса».