Солнце полностью состоит из газа, но, несмотря на это, его внешние слои, так же, как и газовые оболочки планет, называются – атмосфера. Внешними в свою очередь являются те слои, из которых, как минимум, часть излучения может уйти в космос, не поглощаясь при этом вышележащими слоями. У Солнца таких слоёв три – фотосфера, хромосфера и корона.
Фотосфера
Фотосфера – это самый глубокий слой солнечной атмосферы. Его также условно называют «поверхностью» Солнца, поскольку толщина этого слоя очень мала по солнечным масштабам – всего 300 км. При этом фотосфера вообще непрозрачна и именно от этого слоя исходит практически всё видимое излучение Солнца. Как раз по всем этим причинам, мы видим чётко очерченный край солнечного диска, и создаётся иллюзия, что у Солнца есть «поверхность». В действительности, плотность газа в фотосфере не выше, чем в стратосфере Земли. Температура, в зависимости от участка фотосферы, может меняться от 4000К до 8000К. В виду очень яркого света фотосферы, при её наблюдении, необходимо принять соответствующие меры предосторожности.
Решив проблему с яркостью, можно заметить, что фотосфера вовсе не однородна. Как может поначалу показаться, на ней присутствует множество «зёрен» (их научное название – гранулы), которые в течение нескольких минут то появляются, то исчезают на всём диске. Создаётся такая картина, что поверхность Солнца будто бы кипит. Между прочем, определённую аналогию с кипением здесь можно провести, поскольку процесс, который ответственен за появление гранул, тот же, что и вызывает кипение жидкости – конвекция. Таким образом, гранулы – это своего рода пузыри горячего газа, которые регулярно поднимаются изнутри и, охлаждаясь, опадают, а затем вновь поднимаются. Размеры гранул не больше 1000 – 2000 км, на их фоне можно наблюдать такие контрастные образования, как яркие факельные поля и тёмные пятна.
Хромосфера
Хромосфера – слой, лежащий над фотосферой, толщиной порядка 15000 км, и более горячий, чем фотосфера. Температура некоторых участков может достигать порядка 20000 К. Но в виду куда более низкой плотности газов, чем в фотосфере, а также высокой температуры, при которой значительная часть излучения идёт уже в ультрафиолетовом спектре, а не в видимом, хромосфера при непосредственном наблюдении теряется в ярком свете фотосферы. Потому наблюдать хромосферу нужно либо при помощи специальных фильтров, либо в ультрафиолетовом диапазоне. Также хромосфера хорошо видна при полном солнечном затмении. Выглядит она при этом, как тонкий красновато-фиолетовый нимб над диском Луны. Именно в этом слое солнечной атмосферы и происходит весь «фейерверк». Языки горячего газа, называемые спикулами, постоянно выстреливают сквозь хромосферу и если её рассматривать при сильном увеличении, то за счёт спикул, создаётся эффект горящей травы в атмосфере Солнца.
Помимо спикул в хромосфере можно заметить своего рода «облака», «фонтаны», «петли», «кусты» и прочие образования из хромосферной плазмы. Это протуберанцы. Иногда они могут вытягиваться даже в корону на сотни тысяч километров над видимым краем Солнца. Плазма в протуберанцах поддерживается мощными магнитными полями, потому они не падают обратно в хромосферу. Временами протуберанцы разрываются, и их вещество выбрасывается в космос. Также в хромосфере периодически происходят мощные взрывы, сопровождающиеся усилением ультрафиолетового и рентгеновского излучения, при которых выделяется огромное количество энергии – солнечные вспышки.
Корона
Корона – самый верхний, самый протяжённый и самый горячий (температура может достигать 2 млн. К) слой солнечной атмосферы. Видимое излучение короны простирается на десятки миллионов километров вокруг Солнца, яркость убывает по мере удаления от солнечного диска. Однако солнечный ветер, который заполняет пространство гелиосферы – есть не что иное, как корональное вещество. Т.е. по сути все планеты находятся в зоне воздействия плазмы, которая улетает из короны. Плотность коронального вещества ничтожна, так что света она много не испускает и при непосредственном наблюдении, как и хромосфера, теряется в свете фотосферы.
Наблюдать можно при полном солнечном затмении или при помощи специального инструмента, который называется коронограф, в купе со спектрографом или фильтрами. Коронограф способен удалить лишний свет от солнечного диска и построить в объективе изображение короны, которое уже затем направляется на светоприёмник. Также корона наблюдается в рентгеновских лучах. Корона имеет сложную лучистую структуру, которая меняется в зависимости от активности Солнца в целом и появления образований в других слоях атмосферы (те же факелы, пятна и т.д.). Меняется не только структура, но и форма короны. Например, когда лучи образуются преимущественно в экваториальных и средних широтах, она становится более вытянутой.
В. Грибков
