Сергей Язев - Лекции о Солнце

В древности увидеть протуберанцы можно было только во время солнечных затмений, когда из-за черного диска загораживающей Солнце Луны иногда были видны торчащие красно-розовые выступы самой разнообразной формы. Появление спектрогелиографов, а позднее ИПФ позволили наблюдать протуберанцы, поднимающиеся над краем (лимбом) Солнца, хоть каждый день – была бы хорошая погода!

В большинстве случаев протуберанцы бывают длинные и плоские. Они напоминают вырезанные из бумаги фигурки, расположенные вертикально над поверхностью стола. Разница, конечно, в размерах: длина протуберанцев может достигать многих сотен тысяч километров, высота – многих десятков тысяч километров. Впрочем, съемки Солнца в коротковолновом диапазоне показывают, что бывают и гигантские структуры, поднимающиеся на 500–700 тысяч километров над фотосферой и хромосферой!

На краю Солнца, как уже было сказано, протуберанцы видны в виде выступов над лимбом. Но и на фоне солнечного диска протуберанцы тоже прекрасно видны (конечно, через узкополосные фильтры)! Поскольку вещество в протуберанцах плотнее и холоднее, чем окружающая их хромосфера, на диске Солнца они выглядят как длинные и узкие темные полосы – так называемые волокна ( филаменты ). Иногда в некачественных СМИ появляются сенсационные сообщения о так называемых «трещинах» на Солнце. (Какие могут быть трещины в газовом шаре?..) Именно протуберанцы на фоне Солнца (волокна) напоминают по внешнему виду длинные темные трещины… (См. иллюстрацию на вклейке.)

Что позволяет относительно холодной и плотной плазме подолгу «висеть» в солнечной атмосфере? Во-первых, плазма тут на самом деле не «висит». В протуберанце постоянно происходит движение вещества, которое «втекает и вытекает», подобно струе воды, текущей по шлангу, и постоянным остается только общий контур, «скелет» протуберанца, который, впрочем, тоже медленно (а иногда и быстро) изменяется.

Во-вторых, конечно же, все здесь снова управляется магнитным полем. Именно силовые линии поля, подобно упомянутому скелету, поддерживают потоки плотной плазмы, экранируют ее от менее плотной, но более нагретой окружающей среды.

Наблюдения протуберанцев (точнее, волокон, что то же самое, но не на краю, а на диске Солнца) в сравнении с магнитограммами показывают, что они располагаются точно на границах областей с разным знаком магнитного поля (на линии раздела полярностей). Это позволило американскому гелиофизику П. Мак-Интошу предложить идею «хромосферного магнитографа». Опытный исследователь по внешнему виду хромосферы, изрезанному темными полосками волокон, может уверенно определять структуру магнитного поля, положение линий раздела полярностей и даже знаки поля в каждой области, не обращаясь к инструментальным измерениям с магнитографами.

Высота и форма волокон зависят от окружающих магнитных полей. Вблизи группы пятен волокно (протуберанец) выглядит компактным, низким (не выше 5 тысяч километров). Выходя за пределы области сильных магнитных полей, протуберанец становится более высоким, сложноструктурным; в нем наблюдаются многочисленные сгущения, пряди, отдельные арки. Протуберанец может вздыматься над поверхностью Солнца очень высоко – на 50–70 тысяч километров и выше!

В 1984 году автору посчастливилось наблюдать великолепный образец «спокойного» протуберанца длиной почти 800 тысяч километров! Его западный конец, находившийся в зоне флоккулов, где еще недавно развивалась мощная группа пятен, выглядел как низкое и компактное волокно. На восточном конце, загибающемся в сторону северного полюса Солнца, высота волокна достигла 70 тысяч километров, поднимаясь в корону. И это далеко не предел для протуберанцев….

Иногда протуберанцы взрываются, и их вещество стремительно выбрасывается вверх от Солнца. Такие «внезапные исчезновения» протуберанцев обеспечиваются энергией, накапливающейся в их магнитном поле.

Теперь перейдем к наиболее впечатляющим проявлениям солнечной активности. Речь идет о солнечных вспышках и, как правило, связанных ними выбросах коронального вещества.

Иногда над линиями раздела магнитных полярностей в области сильных магнитных полей (другими словами, вблизи групп солнечных пятен и флоккулов) происходит взрывообразное выделение гигантских порций энергии. Солнечная вспышка видна в хромосфере, в свете хромосферных линий, как быстро развивающееся уярчение. Буквально на глазах небольшие яркие точки разрастаются в две так называемые вспышечные ленты, которые вытягиваются вдоль линии раздела полярностей по обе стороны от нее. Размеры ярко светящейся области вспышки достигают десятков тысяч километров!