Гранули (фізика сонця)

Гранули - Утворення у фотосфері Сонця, викликані конвекцією плазми.

Конвективні потоки утворюють колони конвекції, що перемішують речовину в зоні конвекції. Гранули є видимими вершинами таких окремих колон і утворюють зернисту структуру, яка називається грануляцією.

Механізм виникнення

Гаряча плазма піднімається вгору по центру колони, остигає у фотосфері і зовнішнього кола колони опускається в глибину, після чого цикл повторюється. В результаті центр гранули виявляється гарячим і яскравішим за її краї, куди стікає остигла плазма.

Характеристики

Типовий діаметр гранул становить близько 1000 км.

Вимірювання швидкості руху речовини в гранулах, що спираються на ефект Доплера, показують, що швидкість плазми в центрі гранули становить близько 400 м/с і в міру руху до країв зменшується до 200 м/с.

Гранули є динамічними утвореннями, які постійно виникають, змінюються і зникають. Час існування – від 8 до 20 хвилин.

Wikimedia Foundation. 2010 .

Сонячна грануляція

Сонячна грануляція, сукупність яскравих утворень – гранул, що покривають всю поверхню фотосфери Сонця, крім ділянок, зайнятих сонячними плямами. Грануляція відома з часів ранніх телескопічних спостережень Сонця: У. Гершель виявив їх у 1801 р. як бриж на сонячній поверхні (проте можливо, деякі спостерігачі помічали її значно раніше). Надалі, завдяки вдосконаленню спостережних засобів і досягненню високого просторового дозволу (починаючи з фотографічних спостережень П. Жансена 1877 і А. П. Ганського 1905-1907), вдалося з'ясувати, що ця бриж утворена неупорядковано розташованими яскравими білою зернами. скатертини рис). Пізніше, в 1933 р., Г. Штребель виявив, що це зерна, названі гранул, мають переважно форму багатокутників, зазвичай неправильних, розділених темнішими проміжками – міжгранульними доріжками ( Strebel, 1933 ). Кращі на 2020 р. зображення грануляції – з роздільною здатністю деталей розміром близько 30 км (рис.) – отримані на телескопі імені Д. К. Іноуе (DKIST), що має головне дзеркало діаметром 4 м та адаптивну оптику. Розміри гранул лежать у діапазоні 250-2000 км, у середньому близько 1000 км. Ширина міжгранульних доріжок складає близько 300 км. Одночасно на диску Сонця присутні приблизно 2 млн. гранул. Час життя окремої гранули становить 1-20 хв, найчастіше 5-10 хв. Найдрібніші деталі грануляційної структури – філігри – мають вигляд яскравих точок у міжгранульних доріжках (ці точки добре помітні малюнку) і збігаються з магнітними елементами – місцями локальної концентрації магнітного поля.Засновані на використанні ефекту Доплера вимірювання вертикальних швидкостей сонячної плазми, а ближче до краю диска - і горизонтальних, показали, що в центральній частині гранули речовина піднімається зі швидкістю 0,5-1,5 км/с, розтікається до її периферії і опускається. У т.ч. н. вибухових гранулах спочатку утворюється центральна яскрава пляма, яка перетворюється на кільце, що розширюється зі швидкістю 1,5-2 км/с і дробиться за час близько 10 хв. Така картина еволюції гранули вказує на те, що висхідний потік виносить у фотосферу, а потім розтягує в різні боки перегрітий об'єм речовини, який міг утворитися внаслідок дії певної теплової нестійкості. А. Унзольд 1930 р. припустив, що грануляція пов'язана з тепловою конвекцією сонячної плазми (Unsöld, 1930). Розраховані надалі моделі внутрішньої будови Сонця підтвердили, що зовнішня оболонка Сонця завтовшки близько 200 тис. км знаходиться у стані конвективного руху і називається конвективною зоною Сонця. Гранули природно інтерпретуються як верхні частини дрібномасштабних конвективних осередків з числа спостерігаються в конвективній зоні, але деякі дослідники вважають їх гарячими областями газу. Очевидно, гранули поєднують у собі властивості конвективних осередків та перегрітих областей газу. Зрозуміло, зокрема, що гранули переносяться мезогрануляційними та супергрануляційними перебігами. Вигляд грануляції залежить від наявності магнітних полів. Зокрема, волокна напівтіні сонячної плями являють собою модифіковані гранули, які похиле магнітне поле перетворило на конвективні вали. Гетлінг Олександр Володимирович

Опубліковано 19 травня 2022 р. о 19:08 (GMT+3). Останнє оновлення 19 травня 2022 р. о 19:08 (GMT+3).Зв'язатися з редакцією

• Науково-освітній портал «Велика російська енциклопедія»
  Створено за фінансової підтримки Міністерства цифрового розвитку, зв'язку та масових комунікацій Російської Федерації.
  Свідоцтво про реєстрацію ЗМІ ЕЛ № ФС77-84198 видано Федеральною службою з нагляду у сфері зв'язку, інформаційних технологій та масових комунікацій (Роскомнагляд) 15 листопада 2022 року.
  ISSN: 2949-2076



• Засновник: Автономна некомерційна організація «Національний науково-освітній центр «Велика російська енциклопедія»
  Головний редактор: Кравець С. Л.
  Телефон редакції: +7 (495) 917 90 00
  Ел. пошта редакції: [email protected]

• © АНО БРЕ, 2022 - 2024. Всі права захищені.



• Умови використання інформації. Вся інформація, розміщена на даному порталі, призначена лише для використання в особистих цілях та не підлягає подальшому відтворенню.
  Медіаконтент (ілюстрації, фотографії, відео, аудіоматеріали, карти, скан образи) може бути використаний лише з дозволу правовласників.



• Умови використання інформації. Вся інформація, розміщена на даному порталі, призначена лише для використання в особистих цілях та не підлягає подальшому відтворенню.
  Медіаконтент (ілюстрації, фотографії, відео, аудіоматеріали, карти, скан образи) може бути використаний лише з дозволу правовласників.