Солнечная корона. РЕАЛЬНАЯ ФИЗИКА. Глоссарий по физике

Солнечная корона - внешняя, наиболее горячая и разреженная часть атмосферы Солнца, простирающаяся до Земли и далее. Она отделена от хромосферы тонким переходным слоем, в к-ром темп-pa резко возрастает от хромосферных (

10⁴ К) до корональных (

10⁶К) значений. Темп-pa солнечной короны достигает максимума (

2*10⁶К) на высоте ок. ¹/₁₀ радиуса Солнца от его поверхности и очень медленно падает (до ~10⁵ К вблизи орбиты Земли) во внеш. короне (части солнечной короны выше температурного максимума), непрерывно расширяющейся в межпланетное пространство в виде солнечного ветра. Корональная плазма полностью ионизована, её хим. состав практически такой же, как в солнечной фотосфере. Средняя кинетич. темп-pa солнечной короны превышает 10⁶ К. В полярных областях короны темп-pa ниже средней (возможно, в результате чрезвычайно сильного солнечного ветра, исходящего из полярных корональных дыр). В активных областях (см. Солнечная активность)темп-pa повышена примерно на 0,5*10⁶ К, в корональной части вспышки на Солнце - может достигать десятков млн. К.

Ср. концентрация электронов в ниж. части спокойной внутренней солнечной короны. ~10⁸ см^-3. Поскольку плазма солнечной короны электрически нейтральна, концентрация ионов (в осн. протонов) в ней такая же. С ростом расстояния от солнечной поверхности концентрация частиц падает. На расстоянии одного радиуса Солнца она ~ 10⁶ см^-3, на расстоянии четырёх радиусов ~10⁵см^-3, десяти радиусов ~10⁴ см^-3.

Вследствие низкой плотности корональной плазмы её излучат. способность (см. Излучение плазмы)мала, что приводит к высокой температуре даже при слабом нагреве. Нагрев солнечной короны происходит за счёт энергии, приходящей из более низких слоев атмосферы Солнца. Полагают, что он связан с магн. потоком, выходящим из границ супергрануляц. ячеек. Нагрев может быть вызван как альвеновскими и магнитозвуковыми волнами (см. Волны в плазме ),так и прямой диссипацией энергии магн. поля. Механизм превращения магн. энергии в тепловую и кинетическую, скорее всего, аналогичен механизму, предложенному для объяснения солнечных вспышек и обусловлен пересоединением магн. силовых линий. По-видимому, повсюду в короне происходят многочисл. малые микровспышки, осуществляющие её нагрев. Высокая теплопроводность корональной плазмы обеспечивает отток энергии из области температурного максимума в основном вниз, в хромосферу, но частично и вверх. Существенно меньшая часть энергии уносится из солнечной короны её собств. излучением.

Ссолнечную корону наблюдают в широком диапазоне спектра - от рентгеновского до радиоизлучения. В видимом диапазоне 99% полного излучения солнечной короны представляет собой рассеянное на свободных электронах (и вследствие этого линейно поляризованное, т. н. томсоновское рассеяние света)непрерывное излучение фотосферы (K-корона) (из-за высокой температуры фраунгоферовы линии в K-короне полностью замыты). Во внутр. короне на него налагается линейчатое излучение (собственное корональное излучение), содержащее запрещённые спектральные линии высокоионизов. атомов железа, никеля, кальция и др. (E-корона). Наблюдаемое во внеш. короне осн. свечение физически не связано с короной и создаётся в результате рассеяния и дифракции фотосферного излучения на межпланетных пылевых частицах (F-корона). К- и F-компоненты образуют «белую» солнечную корону. Яркость её у лимба составляет ок. 10^-6 яркости центра солнечного диска и довольно быстро падает с удалением от лимба. Она наблюдается во время полных солнечных затмений, а также с помощью коронографов с внеш. затмением, устанавливаемых на аэростатах, спутниках либо высоко в горах. Общая форма солнечной короны меняется с фазой солнечного цикла: почти сферична в годы максимума и сильно вытянута вдоль экватора в годы минимума.

Излучение солнечной короны возникает в условиях, сильно отличающихся от термодинамич. равновесия. Вследствие высокой температуры и высокой степени ионизации вещества короны большая часть её излучения приходится на рентг. область и далёкую УФ-область спектра. Спектр короны в этом диапазоне в осн. состоит из многочисл. эмиссионных линий. Мн. из относятся к разрешённым переходам высокоионизов. атомов. Спектральные линии в ближнем УФ-диапазоне в основном запрещённые. Всё солнечное излучение с

и радиоизлучение в метровом диапазоне исходят из солнечной короны.

Солнечная корона обладает сложной структурой, определяемой в основном магнитным полем Солнца. Вследствие чрезвычайной разреженности коронального газа даже слабые магн. поля, проникающие из фотосферы, оказывают существ. влияние на динамику и строение короны. Напряжённость магн. поля в короне не превышает, по-видимому, 1-10 Гс.

Области с «открытыми» конфигурациями магн. поля - корональные дыры - обширные области в солнечной короне с пониженными плотностью и температурой, практически не дающие рентг. излучения. Они занимают ок. 20% поверхности Солнца, существуют в течение неск. оборотов Солнца. Полярные корональные дыры существуют почти постоянно.

Области с замкнутыми магн. силовыми линиями - петельные структуры - типичны для внутр. короны. Многочисл. яркие петли и системы петель, по-видимому, очерчивают силовые линии магн. поля и часто расположены над активными областями или связывают разл. активные области.

Над активными областями возникают корональные конденсации - образования, значительно более плотные (до 10¹⁰ электронов в 1 см³) и более горячие (температура превышает 3*10⁶ К), чем окружающее вещество, состоящие из систем ярких петель.

В рентг. диапазоне видны яркие точки, распределённые по всему диску Солнца. Они очень компактны, характерное время жизни

8 ч, магн. поле ~ 10 Гс. За сутки возникает ок. 1500 точек. Яркие точки служат корональным проявлением маленьких биполярных областей всплывающего магн. потока и, по-видимому, состоят из неск. петель. Магн. поток, выносимый всеми рентг. точками, составляет значит. долю общего магн. потока, выходящего из солнечной поверхности. Кол-во ярких точек меняется в противофазе с числом солнечных пятен.

Характерной особенностью солнечной короны является её лучистое строение. Корональные лучи (стримеры) - это почти радиальные крупномасштабные замкнутые структуры (шлемы, опахала, лучи), «увенчанные» расходящимися силовыми линиями; имеют повыш. плотность по сравнению с окружающей короной и могут простираться до 10 и более радиусов Солнца от его поверхности. Вблизи полюсов в минимуме солнечной активности появляются лучевидные структуры - полярные щёточки.

В солнечной короне часто происходят нестационарные сравнительно кратковременные явления - корональные транзиенты - быстрые изменения структуры и яркости короны, охватывающие её значит. часть и приводящие к выбросу в межпланетное пространство большого кол-ва плазмы (

г) со скоростями до 1200 км/с. Полная кинетич. энергия транзиента иногда превышает 10³² эрг, т. е. энергию большой солнечной вспышки. Источником энергии транзиентов, по-видимому, является энергия магн. поля. Транзиенты часто имеют вид обширной аркады ярких петель. Большинство транзиентов связано с эруптивными протуберанцами и большими вспышками.

Литература по солнечной короне

Знаете ли Вы, в чем ложность понятия "физический вакуум"?

Физический вакуум - понятие релятивистской квантовой физики, под ним там понимают низшее (основное) энергетическое состояние квантованного поля, обладающее нулевыми импульсом, моментом импульса и другими квантовыми числами. Физическим вакуумом релятивистские теоретики называют полностью лишённое вещества пространство, заполненное неизмеряемым, а значит, лишь воображаемым полем. Такое состояние по мнению релятивистов не является абсолютной пустотой, но пространством, заполненным некими фантомными (виртуальными) частицами. Релятивистская квантовая теория поля утверждает, что, в согласии с принципом неопределённости Гейзенберга, в физическом вакууме постоянно рождаются и исчезают виртуальные, то есть кажущиеся (кому кажущиеся?), частицы: происходят так называемые нулевые колебания полей. Виртуальные частицы физического вакуума, а следовательно, он сам, по определению не имеют системы отсчета, так как в противном случае нарушался бы принцип относительности Эйнштейна, на котором основывается теория относительности (то есть стала бы возможной абсолютная система измерения с отсчетом от частиц физического вакуума, что в свою очередь однозначно опровергло бы принцип относительности, на котором постороена СТО). Таким образом, физический вакуум и его частицы не есть элементы физического мира, но лишь элементы теории относительности, которые существуют не в реальном мире, но лишь в релятивистских формулах, нарушая при этом принцип причинности (возникают и исчезают беспричинно), принцип объективности (виртуальные частицы можно считать в зависимсоти от желания теоретика либо существующими, либо не существующими), принцип фактической измеримости (не наблюдаемы, не имеют своей ИСО).

Когда тот или иной физик использует понятие "физический вакуум", он либо не понимает абсурдности этого термина, либо лукавит, являясь скрытым или явным приверженцем релятивистской идеологии.

Понять абсурдность этого понятия легче всего обратившись к истокам его возникновения. Рождено оно было Полем Дираком в 1930-х, когда стало ясно, что отрицание эфира в чистом виде, как это делал великий математик, но посредственный физик Анри Пуанкаре, уже нельзя. Слишком много фактов противоречит этому.

Для защиты релятивизма Поль Дирак ввел афизическое и алогичное понятие отрицательной энергии, а затем и существование "моря" двух компенсирующих друг друга энергий в вакууме - положительной и отрицательной, а также "моря" компенсирующих друг друга частиц - виртуальных (то есть кажущихся) электронов и позитронов в вакууме.

Однако такая постановка является внутренне противоречивой (виртуальные частицы ненаблюдаемы и их по произволу можно считать в одном случае отсутствующими, а в другом - присутствующими) и противоречащей релятивизму (то есть отрицанию эфира, так как при наличии таких частиц в вакууме релятивизм уже просто невозможен). Подробнее читайте в FAQ по эфирной физике.