Протуберанец на Солнце

Протуберанцы принадлежат к основным показателям солнечной активности. Такие космические образования способны приобретать всевозможные формы. В некоторые периоды их можно наблюдать не только с помощью специальной аппаратуры, но и невооруженным глазом.

Протуберанец на Солнце – что это такое, как он появляется

Говоря простыми словами, протуберанцы – это крупные, плотные выбросы, регулярно возникающие на солнечной поверхности. Астрономический термин происходит из латыни (protubero – «вздуваюсь»).

Основные характеристики протуберанцев:

• средняя высота от 40 000 км;
• ширина в пределах 200 000 км;
• большое разнообразие форм (сгустки, арки, нити, спиральные петли).

Поясняя, что такое солнечный протуберанец, отметим – невообразимой величины сгусток образуется в короне нашего светила, являющегося раскаленным плазменным шаром и центральным телом Солнечной системы. Возникает в виде извержения раскаленных газов, поднимающихся с поверхности звезды подобно выступам. Состоит из более холодного, чем верхняя солнечная масса, вещества.

Протуберанец в астрономии – это образование, направленное кверху и удерживаемое в таком положении в течение некоторого времени. Как правило, подобные сгустки не способны отрываться от солнечной поверхности, поскольку удерживаются мощным магнитным полем. Каждый протуберанец периодически меняет собственные очертания. Постепенно такие образования рассеиваются, угасают и оседают в виде уплотненных газовых облаков, стекающих в солнечную хромосферу.

Это интересно! При особо интенсивном выбросе протуберанец все же способен отрываться от поверхности светила и оказываться в открытом космосе. Если Солнце и Земля принимают относительно друг друга определенное расположение, выброшенный сгусток начинает продвигаться к нашей планете со скоростью до нескольких тысяч километров в секунду. Значительно рассеиваясь по пути, он постепенно оказывается вблизи земной магнитосферы. Взаимодействуя с озоновым слоем, остатки такого выброса провоцируют магнитные бури и полярное сияние.

Почему появляются протуберанцы

На сегодня ученые еще не определили точную причину образования сгустков на поверхности Солнца. Существует несколько научных теорий и догадок, объясняющих их появление. Большинство астрономов склоняются к тому, что протуберанцы зарождаются из-за одновременного присутствия трех факторов:

• силы тяжести;
• магнитного поля светила;
• электрических сил.

Также исследователи определили, что у каждого плазменного выброса имеется собственная структура. Установить факторы, из-за которых они приобретают неодинаковый состав, пока не удалось.

Когда впервые были замечены протуберанцы

Астрономы начали фиксировать присутствие у Солнца необычной короны еще в XII столетии. Сохранились сведения о том, как во время знаменитого похода князя Игоря на половцев наступило полное солнечное затмение. При этом люди без каких-либо приспособлений наблюдали выступы, выходящие за пределы светила, изменявшие окраску от розового до красного.

В последующие века ученым приходилось видеть множество затмений. К изучению такого редкого природного явления приступили лишь в середине XIX столетия. При очередном солнечном затмении астрономам удалось разглядеть протуберанцы в специальные приборы.  Представители науки заинтересовались этим открытием и начали внимательно его изучать. При этом возникали определенные сложности, так как в прошлые времена наблюдать солнечные выбросы вне затмений не представлялось возможным.

В конце XIX века ученые отыскали способ, позволявший вести наблюдения за протуберанцами в любое время. После этого стартовала эра активного изучения единственной звезды Солнечной системы. Особое внимание уделялось отходящим от нее сгусткам. В данный период возник и обозначающий их термин. Астрономы подобрали название выступам вокруг Солнца, определив их газообразное происхождение.

Когда и как можно увидеть протуберанцы

Как уже говорилось выше, наблюдать за плазменными сгустками без какой-либо аппаратуры можно в период наступления полного солнечного затмения. Это наиболее простой способ увидеть такие выступы. В остальное время используется специальная оптика, позволяющая детально рассматривать эти образования. Для изучения протуберанцев в современных обсерваториях применяют:

1. Спектроскоп. Оптический прибор дает возможность вести визуальное наблюдение за спектром излучения. Последнее разделяется данным устройством на составляющие, обладающие волнами неодинаковой длины. При помощи спектроскопа определяют показатель излучаемого космическим объектом электромагнитного излучения, его температуру, массу, плотность, химический состав, относительное движение.
2. Хромосферный телескоп. Такой астрономический инструмент позволяет делать уникальные, детализированные, значимые для науки снимки. Применяя его, фотографируют солнечную хромосферу и другие области небесного тела.
3. Интерференционные фильтры. Помогают получать монохроматические изображения раскаленного плазменного шара. С их помощью удается тщательно исследовать поверхность Солнца, обнаруживать даже те из протуберанцев, которые не просматриваются в обычные телескопы.
4. Внезатменный коронограф. Этот прибор представляет собой особый телескоп, с применением которого осматривают отходящие от светила плотные сгустки и солнечную корону. В таком инструменте слепящее небесное тело затмевается с помощью металлического диска в виде искусственной «луны», благодаря чему просматриваются розово-красные протуберанцы. Коронограф позволяет заниматься наблюдениями в любое время, не дожидаясь наступления затмения.

Стоит знать! Самый крупный в России коронограф расположен на Горной астрономической станции, находящейся в 23 км от города Кисловодск. Диаметр его объектива составляет 53 см. Эту станцию возвели после завершения Великой Отечественной войны специально для наблюдений за Солнцем. С того времени здесь постоянно проводят исследования его короны и хромосферы.

В современных обсерваториях постоянно наблюдают за протуберанцами, поскольку от их состояния во многом зависят геомагнитное состояние, климат, погода на планете Земля. Самый крупный выброс плазмы был отмечен 4 июня 1946 года. Зафиксированный астрономами прошлого века протуберанец оказался «рекордсменом», так как достигал в высоту 1 700 000 км (такой показатель в 4,4 раза превышает расстояние от земного шара до Луны).

Классификация протуберанцев по форме

Магнитное поле обладает для солнечных выступов огромной значимостью. Оно не только удерживает протуберанцы в короне звезды, но и определяет, каковой окажется форма каждого из таких сгустков.

С учетом имеющихся очертаний протуберанцы разделяют на три типа:

1. Выступ поднимается по спирали ввысь и зависает, приобретая очертания струи или облака. Приблизительно на 100-километровой высоте от него начинают отделяться фрагменты газообразной субстанции, которые распределяются по напоминающим силовые линии магнитного поля траекториям.
2. Выступ поднимается по спирали ввысь и зависает, приобретая очертания струи или облака. Приблизительно на 100-километровой высоте от него начинают отделяться фрагменты газообразной субстанции, которые распределяются по напоминающим силовые линии магнитного поля траекториям.
3. Подобные выступы считаются наиболее крупными. Внешне они напоминают кустарник или ветвистое дерево. Отличаются неупорядоченным движением внутреннего вещества.

Чаще всего наблюдают образования второго и третьего типов. Первая разновидность сгустков встречается реже. Далее представлены фото различных протуберанцев, зафиксированных отечественными и зарубежными учеными.

Классификация с учетом внешних показателей

На основании такого признака выделяют четыре разновидности протуберанцев, появляющихся на Солнце:

Активные	Для таких сгустков характерно ускоренное движение находящегося внутри вещества. При этом отмечается нарастание температурного показателя, вызывающее рассеивание протуберанца или его трансформацию в другую разновидность
Спокойные	Подобные образования очень медленно меняют изначальную форму. Вещество, из которого они состоят, движется медленно. В основном спокойные выступы образуются в нижних слоях короны и подолгу остаются в пространстве над хромосферой. Такие варианты способны сохраняться на протяжении нескольких недель или месяцев.
Корональные (петлеобразные)	Данные сгустки похожи на облака, из которых на солнечную поверхность поступают раскаленные струи. Такие протуберанцы возникают достаточно редко
Изверженные (эруптивные)	Вызывают ассоциации с фонтаном. Способны выбрасываться на огромную высоту, измеряемую миллионами километров. В эруптивных протуберанцах наблюдается ускоренное внутреннее движение. Эти образования способны формироваться всего за несколько минут и очень быстро приобретать новые очертания. Могут внезапно взрываться.

В основном астрономы наблюдают спокойные протуберанцы. Также удается наблюдать другие виды выступов. Наиболее эффектно выглядят изверженные, способные существовать на протяжении нескольких суток.

Существует огромное количество снимков, где запечатлены солнечные выбросы всевозможных конфигураций. Современная аппаратура позволяет делать впечатляющие видео с этим уникальным явлением.

Из чего состоят протуберанцы

Отходящие от Солнца выступы образованы сгустками плазмы, обладающими многотонной массой. Такая основа представляет собой раскаленный, светящийся газ, состав которого имеет немало общего с хромосферой светила. Преимущественно в нем присутствует водород (свыше 70 %). Также обнаруживаются другие соединения:

• гелий;
• кислород;
• углерод;
• неон.

Конкретный химический состав протуберанцев определяется их разновидностью. К примеру, в спокойных сгустках имеются водород и однократно ионизированный кальций. Изверженные выбросы наполнены различными металлами.

Научный факт! Особой интенсивностью в спектре водорода, насыщающего плазменные выступы, обладает красная линия. Благодаря этому солнечный протуберанец приобретает красноватый оттенок.

Температура протуберанцев

Плазменные сгустки, поднимающиеся с поверхности светила, обладают температурным показателем в пределах нескольких десятков тысяч градусов. Относительно Солнца, для которого характерна t от 2 000 000 до 5 000 000 °C, они считаются более холодными.

Для каждой разновидности плазменных образований свойственна собственная температура. У спокойных протуберанцев она может сохраняться на уровне 10 000 градусов. Для эруптивных характерен температурный показатель в 20 000 градусов.

Какую опасность несут плазменные сгустки

• По мнению современных астрономов, стандартные протуберанцы не представляют серьезной угрозы для жителей Земли. При этом ученые не отрицают – существует вероятность того, что при определенных условиях эти выбросы могут нанести земному шару более или менее ощутимый вред.
• Особо крупные плазменные сгустки способны спровоцировать мощные магнитные бури, во время которых резко ухудшается самочувствие людей с хроническими заболеваниями. Отмечено, что на фоне повышения солнечной активности у всех живых организмов снижается устойчивость к неблагоприятному внешнему воздействию. Считается, что в эти периоды на нашей планете значительно увеличивается вероятность возникновения эпидемий.
• Приобретая огромную силу, протуберанцы способны нарушить работу систем радиосвязи, оказать негативное воздействие на используемое в повседневности электронное оборудование, создать помехи в его функционировании. В подобных ситуациях также возникает вероятность вывода из строя спутников, пребывающих на земной орбите.