Астрономия. Популярные лекции

Как правило, протуберанцы спокойные. Они приподнимаются магнитным полем, еще немного свет на них давит снизу, т. е. получается магнитная ловушка, в которой висит плазменное облако; оно остывает — и тогда мы его видим. Иногда газ все-таки покидает поверхность Солнца, и его потоки устремляются из фотосферы в более высокие слои атмосферы — хромосферу и корону. Корону мы видим редко, потому что она хоть и очень горячая, более миллиона градусов, но очень разрежена и поэтому света дает мало. Только во время солнечного затмения, когда солнечный диск закрыт Луной, мы замечаем, что у Солнца атмосфера очень протяженная и динамично меняющаяся: потоки газа вырываются из нее довольно интенсивно. На хороших снимках солнечного затмения мы прослеживаем корону очень далеко, и она каждый раз разная, потому что меняется активность в разных областях Солнца.

Рис. 10.20. Солнечная корона, сфотографированная во время полных солнечных затмений 2015 г. (слева) и 2012 г. Фото: Милослав Друкмюллер (Miloslav Druckmüller).

А теперь сопоставьте известные вам данные: поверхность Солнца нагрета всего до 5–6 тысяч градусов, но отходим дальше в холодный космос — и вдруг миллионы градусов. Странная картина, правда? Вроде бы тепло течет от нагревателя к холодильнику, а поверхность Солнца — это и есть холодильник по сравнению с ядром. Что приносит туда энергию, что нагревает корону?

Рис. 10.21. В фотосфере Солнца постоянно происходят «нановспышки» с относительно небольшим выделением энергии, около 240 Мт ТНТ. Они существенно подогревают солнечную корону.

До сих пор выдвигали разные гипотезы для объяснения необычно высокой температуры газа в короне — и звуковые волны, и магнитные. Лишь недавно астрофизики поняли, откуда у короны такая высокая температура: причиной являются микровспышки на поверхности Солнца, малюсенькие яркие точки в области контакта между всплывающими в виде гранул потоками газа (рис. 10.21). Но «микро-» такая вспышка лишь в масштабе всего Солнца, а абсолютная величина энергии каждой вспышки — порядка сотни мегатонн тринитротолуола (ТНТ). Для сравнения: энергия взрыва самой мощной бомбы за всю историю человечества (водородной) — 50 мегатонн (это была наша бомба, отечественная). А тут — сотни мегатонн, тем не менее мы их называем «нановспышками», потому что на Солнце они почти не заметны.

Рис. 10.22. Протуберанцы на Солнце. Фото: NASA, 2010 г.

Рис. 10.23. Корональный выброс массы на Солнце 8 января 2002 г. Фото космической обсерватории SOHO (NASA, ESA).

Вспышка выглядит так: магнитные поля сжимают плазму, от этого она за короткое время сильно разогревается. По сути, происходит взрыв магнитной бомбы, на поверхности Солнца возникает возмущение, от которого расходятся тяжелые (иногда физики говорят — гравитационные) волны, подобные волнам на поверхности воды. Вспышка как бы стукнула по поверхности — и пошла волна, типичное цунами. В каждой такой вспышке выделяется достаточно энергии, чтобы нагреть большой кусок плазмы и выбросить его с поверхности. Не обязательно насовсем: он может взлететь и потом упасть — ведь от Солнца оторваться нелегко (рис. 10.22). Бывает, что облако выбрасывается со второй космической скоростью — это называют корональными выбросами массы,

 — и вещество летит в разные стороны. Если комета сталкивается с таким выбросом, у нее может оторвать хвост. Правда, тут же вырастет новый, как у ящерицы, потому что ядро кометы постоянно испаряется.

Рис. 10.24. Схема образования полярного сияния.

Рис. 10.25. Фото полярного сияния, сделанное астронавтом ЕКА А. Герстом с борта Международной космической станции. Источник: ESA/NASA.

Рис. 10.26. Полярное сияние на Сатурне и Юпитере. Здесь ультрафиолетовые снимки полярных сияний совмещены с оптическими снимками планет. Фото: «Хаббл», NASA.

Налетают солнечные выбросы и на Землю. Когда такое плазменное облако обрушивается на нашу атмосферу, мы наблюдаем полярное сияние (рис. 10.25). Для нас эти события важны, поэтому за солнечными чудесами сегодня следит множество спутников. Полярное сияние также возникает и на Юпитере, и на Сатурне (рис. 10.26), и даже на Уране.

11. Звездный свет