Протуберанцы

Основной источник статьи: Большая российская энциклопедия

Рис. 1. Перекрученный эруптивный протуберанец на Солнце.

ПРОТУБЕРА́НЦЫ (нем. Protuberanzen, от лат. protubero – вздуваться), крупномасштабные плазменные структуры, возникающие в короне Солнца и отличающиеся от окружающего их вещества повышенной плотностью и пониженной температурой. Протуберанцы демонстрируют большое разнообразие форм, но чаще всего они выглядят как широкие петли, опирающиеся на хромосферу Солнца. Высота этих петель составляет 10–50 тыс. км при длине 100–200 тыс. км и толщине около 6 тыс. км (рис. 1).

В моменты полной фазы солнечного затмения протуберанцы можно видеть невооружённым глазом в виде ярко-розовых выступов у края диска Луны на фоне тёмного неба. Считается, что первое историческое упоминание о протуберанцах содержится в Новгородских летописях (1185). Начало научному изучению протуберанцев было положено во время солнечного затмения 18.8.1868, когда с помощью спектроскопа было установлено, что протуберанцы представляют собой массы нагретого газа (преимущественно водорода). Дальнейшие исследования показали, что электронная температура в протуберанце около 10⁴ К, а концентрация атомов водорода 10¹⁰–10¹¹ см^–3 (что близко к средним значениям этих параметров в хромосфере). Наблюдаемое излучение протуберанцев является совокупностью собственного теплового излучения протуберанцев и рассеянного излучения фотосферы. В проекции на яркий диск Солнца протуберанцы видны как тёмные волокна (рис. 2).

Рис. 2. Протуберанец выглядит как темная линия на фоне Солнца.

Существование в разреженной и горячей короне более плотного и холодного газа, а также его движение вверх или вниз по искривлённым траекториям можно объяснить только изменениями магнитного поля. Согласно современной модели, прогиб силовых линий магнитного поля, необходимый для существования протуберанца, образуется вследствие скручивания магнитной силовой трубки у её основания. Первоначальное скручивание создаётся процессами пересоединения магнитных силовых линий на уровне фотосферы. По мере роста протуберанца основным механизмом закручивания силовых линий могут стать силы Кориолиса, воздействующие на расходящиеся супергрануляционные ячейки хромосферы. По мере усиления скручивания протуберанца проходит все основные этапы эволюции – от начального процесса быстрого накопления массы к долгоживущей (до нескольких месяцев) стадии спокойного протуберанца, а затем к превращению его в эруптивный протуберанец, когда происходит энергичный выброс вещества в корону, продолжающийся от нескольких минут до нескольких часов.

Литература статьи Большой российской энциклопедии

Сомов Б. В. Космическая электродинамика и физика Солнца. М., 1993.