सूर्य का वायुमंडल उसकी सतह से अधिक गर्म क्यों है? पृथ्वी के वायुमंडल की मुख्य परतें आरोही क्रम में। वायुमंडल में सूर्य का बाहरी भाग शामिल है

prominences

सूर्य की जो सतह हम देखते हैं उसे प्रकाशमंडल के नाम से जाना जाता है। यह वह क्षेत्र है जहां कोर से प्रकाश अंततः सतह तक पहुंचता है। प्रकाशमंडल का तापमान लगभग 6000 K है और यह सफेद चमकता है।

प्रकाशमंडल के ठीक ऊपर, वायुमंडल कई लाख किलोमीटर तक फैला हुआ है। आइए सूर्य के वायुमंडल की संरचना पर करीब से नज़र डालें।

वायुमंडल में पहली परत का तापमान न्यूनतम होता है, और यह प्रकाशमंडल की सतह से लगभग 500 किमी की दूरी पर स्थित होता है, जिसका तापमान लगभग 4000 K होता है। एक तारे के लिए, यह काफी अच्छा है।

वर्णमण्डल

अगली परत को क्रोमोस्फीयर के रूप में जाना जाता है। यह सतह से केवल लगभग 10,000 किमी की दूरी पर स्थित है। क्रोमोस्फीयर के ऊपरी हिस्से में तापमान 20,000 K तक पहुंच सकता है। क्रोमोस्फीयर विशेष उपकरण के बिना अदृश्य है जो नैरो-बैंड ऑप्टिकल फिल्टर का उपयोग करता है। विशाल सौर प्रमुखताएं क्रोमोस्फीयर में 150,000 किमी की ऊंचाई तक बढ़ सकती हैं।

क्रोमोस्फीयर के ऊपर एक संक्रमण परत होती है। इस परत के नीचे गुरुत्वाकर्षण प्रमुख बल है। संक्रमण क्षेत्र के ऊपर, तापमान तेजी से बढ़ता है क्योंकि हीलियम पूरी तरह से आयनित हो जाता है।

सौर कोरोना

अगली परत कोरोना है, और यह सूर्य से अंतरिक्ष में लाखों किलोमीटर तक फैली हुई है। आप पूर्ण ग्रहण के दौरान कोरोना को देख सकते हैं, जब प्रकाश की डिस्क चंद्रमा द्वारा ढकी होती है। कोरोना का तापमान सतह से लगभग 200 गुना अधिक गर्म होता है।

जबकि प्रकाशमंडल का तापमान केवल 6000 K है, कोरोना के पास यह 1-3 मिलियन डिग्री केल्विन तक पहुँच सकता है। वैज्ञानिक अभी भी पूरी तरह से नहीं जानते हैं कि यह इतना ऊँचा क्यों है।

हेलिओस्फियर

वायुमंडल के ऊपरी भाग को हेलिओस्फीयर कहा जाता है। यह सौर हवा से भरा अंतरिक्ष का एक बुलबुला है और लगभग 20 खगोलीय इकाइयों (1 एयू पृथ्वी से सूर्य की दूरी है) तक फैला हुआ है। अंततः, हेलियोस्फीयर धीरे-धीरे अंतरतारकीय माध्यम में परिवर्तित हो जाता है।

तारे पूर्णतः गैस से बने होते हैं। लेकिन उनकी बाहरी परतों को वायुमंडल भी कहा जाता है।

सूर्य का वायुमंडल 200-300 किमी से शुरू होता है। सौर डिस्क के दृश्यमान किनारे से अधिक गहरा। वायुमंडल की इन सबसे गहरी परतों को प्रकाशमंडल कहा जाता है। चूँकि उनकी मोटाई सौर त्रिज्या के एक तीन-हजारवें हिस्से से अधिक नहीं है, प्रकाशमंडल को कभी-कभी पारंपरिक रूप से सूर्य की सतह कहा जाता है। प्रकाशमंडल में गैस का घनत्व लगभग पृथ्वी के समतापमंडल के समान है, और पृथ्वी की सतह की तुलना में सैकड़ों गुना कम है। 300 किमी की गहराई पर प्रकाशमंडल का तापमान घटकर 8000 K हो जाता है। सबसे ऊपरी परतों में 4000 K तक। उच्च आवर्धन के साथ एक दूरबीन में, आप प्रकाशमंडल के सूक्ष्म विवरण देख सकते हैं: यह सब छोटे चमकीले दानों - कणिकाओं से बिखरा हुआ लगता है, जो संकीर्ण अंधेरे पथों के एक नेटवर्क द्वारा अलग किए गए हैं। दानेदार बनाना गर्म गैस प्रवाहों के ऊपर उठने और ठंडी गैसों के नीचे उतरने के मिश्रण का परिणाम है। बाहरी परतों में उनके बीच तापमान का अंतर अपेक्षाकृत छोटा है, लेकिन गहराई में, संवहन क्षेत्र में, यह अधिक है, और मिश्रण अधिक तीव्रता से होता है। सूर्य की बाहरी परतों में संवहन वायुमंडल की समग्र संरचना को निर्धारित करने में बहुत बड़ी भूमिका निभाता है। अंततः, यह सौर चुंबकीय क्षेत्रों के साथ एक जटिल बातचीत के परिणामस्वरूप संवहन है, जो सौर गतिविधि की सभी विविध अभिव्यक्तियों का कारण है। प्रकाशमंडल धीरे-धीरे सौर वायुमंडल की अधिक दुर्लभ बाहरी परतों - क्रोमोस्फीयर और कोरोना में गुजरता है।

क्रोमोस्फीयर (ग्रीक में "प्रकाश का क्षेत्र") का नाम इसके लाल-बैंगनी रंग के लिए रखा गया है। यह पूर्ण सूर्य ग्रहण के दौरान चंद्रमा की काली डिस्क के चारों ओर एक टूटे हुए चमकीले छल्ले के रूप में दिखाई देता है, जिसने अभी-अभी सूर्य को ग्रहण किया है। क्रोमोस्फीयर बहुत विषम है और इसमें मुख्य रूप से लम्बी लंबी जीभ (स्पिक्यूल्स) होती है, जो इसे जलती हुई घास का रूप देती है। इन क्रोमोस्फेरिक जेटों का तापमान प्रकाशमंडल की तुलना में 2-3 गुना अधिक होता है, और घनत्व सैकड़ों-हजारों गुना कम होता है। क्रोमोस्फीयर की कुल लंबाई 10-15 हजार किमी है। क्रोमोस्फीयर में तापमान में वृद्धि को संवहन क्षेत्र से इसमें प्रवेश करने वाली तरंगों और चुंबकीय क्षेत्रों के प्रसार द्वारा समझाया गया है। पदार्थ को लगभग उसी तरह गर्म किया जाता है जैसे कि उसे किसी विशाल माइक्रोवेव ओवन में गर्म किया जाता है। कणों की तापीय गति की गति बढ़ जाती है, उनके बीच टकराव अधिक हो जाता है, और परमाणु अपने बाहरी इलेक्ट्रॉन खो देते हैं: पदार्थ एक गर्म आयनित प्लाज्मा बन जाता है। यही भौतिक प्रक्रियाएँ सौर वायुमंडल की सबसे बाहरी परतों के असामान्य रूप से उच्च तापमान को भी बनाए रखती हैं, जो क्रोमोस्फीयर के ऊपर स्थित हैं। अक्सर ग्रहण के दौरान, सूर्य की सतह के ऊपर विचित्र आकार के "फव्वारे", "बादल", "फ़नल", "झाड़ियाँ", "मेहराब" और क्रोमोस्फेरिक पदार्थ की अन्य चमकदार चमकदार संरचनाएँ देखी जा सकती हैं। ये सौर वायुमंडल की सबसे महत्वाकांक्षी संरचनाएँ हैं - प्रमुखताएँ। इनका घनत्व और तापमान क्रोमोस्फीयर के लगभग समान होता है। लेकिन वे इसके ऊपर हैं और सौर वायुमंडल की ऊंची, अत्यधिक दुर्लभ ऊपरी परतों से घिरे हुए हैं। प्रमुखताएँ क्रोमोस्फीयर में नहीं आतीं क्योंकि उनका पदार्थ सूर्य के सक्रिय क्षेत्रों के चुंबकीय क्षेत्रों द्वारा समर्थित होता है। कुछ प्रमुखताएं, लंबे समय तक बिना ध्यान देने योग्य परिवर्तन के रहने के बाद, अचानक विस्फोट करने लगती हैं, और उनका पदार्थ सैकड़ों किलोमीटर प्रति सेकंड की गति से अंतरग्रहीय अंतरिक्ष में फेंक दिया जाता है।

क्रोमोस्फीयर और फोटोस्फियर के विपरीत, सूर्य के वायुमंडल का सबसे बाहरी भाग - कोरोना - का दायरा बहुत बड़ा है: यह लाखों किलोमीटर तक फैला हुआ है, जो कई सौर त्रिज्याओं से मेल खाता है। सौर कोरोना में पदार्थ का घनत्व पृथ्वी के वायुमंडल में हवा के घनत्व की तुलना में ऊंचाई के साथ बहुत धीरे-धीरे घटता है। सूर्य ग्रहण के पूर्ण चरण के दौरान कोरोना का सबसे अच्छा अवलोकन किया जाता है। मुकुट की मुख्य विशेषता इसकी दीप्तिमान संरचना है। कोरोनल किरणों के आकार की एक विस्तृत विविधता होती है: कभी-कभी वे छोटी होती हैं, कभी-कभी लंबी, कुछ किरणें सीधी होती हैं, और कभी-कभी वे दृढ़ता से घुमावदार होती हैं। सौर कोरोना का सामान्य स्वरूप समय-समय पर बदलता रहता है। यह सौर गतिविधि के ग्यारह साल के चक्र के कारण है। सौर कोरोना की समग्र चमक और आकार दोनों बदल जाते हैं। अधिकतम सौर धब्बों के युग में इसका आकार अपेक्षाकृत गोल होता है। जब कुछ धब्बे होते हैं, तो कोरोना का आकार लम्बा हो जाता है, जबकि कोरोना की समग्र चमक कम हो जाती है। तो, सूर्य का कोरोना उसके वायुमंडल का सबसे बाहरी हिस्सा है, सबसे पतला और सबसे गर्म। आइए हम जोड़ते हैं कि यह हमारे सबसे करीब भी है: यह पता चलता है कि यह सूर्य से दूर तक फैली हुई प्लाज्मा धारा के रूप में लगातार चलती रहती है - सौर हवा। वास्तव में, हम सौर कोरोना से घिरे रहते हैं, हालांकि पृथ्वी के चुंबकीय क्षेत्र के रूप में एक विश्वसनीय बाधा द्वारा इसके भेदन विकिरण से सुरक्षित रहते हैं।

जीवन का अनुभव हमें बताता है कि आप अपने हाथ को लौ के जितना करीब लाएंगे, आपका हाथ उतना ही गर्म होगा। हालाँकि, अंतरिक्ष में, कई चीजें काम नहीं करती हैं जैसा कि रोजमर्रा के अनुभव से पता चलता है: उदाहरण के लिए, सूर्य की दृश्य सतह का तापमान "केवल" 5800 K (5526.85 °C) है, लेकिन कुछ दूरी पर, बाहरी परतों में तारे का वायुमंडल लाखों डिग्री तक बढ़ जाता है।

आधुनिक भौतिकी की अनसुलझी समस्याओं में से एक, सोलर कोरोना हीटिंग समस्या के नाम से जानी जाने वाली इस छोटी सी विशेष समस्या को हल करने का प्रयास करें! जब घटना की खोज की गई, तो वैज्ञानिकों को ऐसा लगा कि सौर कोरोना ने थर्मोडायनामिक्स के दूसरे नियम का उल्लंघन किया है - आखिरकार, तारे के अंदर से ऊर्जा को सतह को दरकिनार करते हुए कोरोना क्षेत्र में स्थानांतरित नहीं किया जा सकता है।

2007 तक, सौर कोरोना के गर्म होने की व्याख्या करने वाले दो मुख्य सिद्धांत थे। एक ने कहा कि चुंबकीय क्षेत्र कोरोना के प्लाज्मा को अविश्वसनीय ऊर्जा तक बढ़ा देते हैं, जिसके कारण यह सतह के तापमान से ऊपर का तापमान प्राप्त कर लेता है। दूसरे सिद्धांत के लेखकों का मानना ​​था कि ऊर्जा तारे के अंदर से वायुमंडल में प्रवेश करती है।

बार्ट डी पोंटीयू और उनके सहयोगियों के शोध से साबित हुआ है कि किसी तारे के आंतरिक भाग से निकलने वाली शॉक तरंगों में कोरोना को लगातार ऊर्जा प्रदान करने के लिए पर्याप्त ऊर्जा होती है।

2013 में, नासा ने आईआरआईएस जांच लॉन्च की, जो लगातार विभिन्न श्रेणियों में सूर्य और कोरोना की सतह के बीच की सीमा को फिल्माती है। उनका लक्ष्य इसी प्रश्न का उत्तर देना था: क्या सौर कोरोना में ऊष्मा का एक निरंतर स्रोत है, या क्या ऊर्जा कई विस्फोटों के परिणामस्वरूप सौर वातावरण में प्रवेश करती है? इन दोनों स्पष्टीकरणों के बीच अंतर बहुत बड़ा है, लेकिन कोरोना की अत्यधिक तापीय चालकता के कारण यह समझना बहुत मुश्किल है कि कौन सा सही है। जैसे ही सूर्य पर एक बिंदु पर ऊर्जा जारी होती है, इस बिंदु के आसपास के विशाल क्षेत्र में तापमान लगभग तुरंत बढ़ जाता है - और ऐसा लगता है कि कोरोना का तापमान कमोबेश स्थिर है।

लेकिन आईआरआईएस उपकरण ने इतने छोटे अंतराल के साथ कोरोना के तापमान में बदलाव दर्ज किया कि वैज्ञानिक कई "नैनोफ्लेयर्स" (नैनोफ्लेयर्स) को देखने में सक्षम हुए जहां चुंबकीय रेखाएं एक दूसरे को काटती थीं या ओवरलैप करती थीं। क्या थर्मल विकिरण का कोई स्रोत है जो कोरोना को समान रूप से और लगातार गर्म करता है, यह एक खुला प्रश्न है, लेकिन अब यह स्पष्ट है कि ऐसे विस्फोटों के परिणामस्वरूप कम से कम कुछ ऊर्जा तारे के आंतरिक भाग से सौर वातावरण में प्रवेश करती है।

बाद में, EUNIS तंत्र द्वारा IRIS टिप्पणियों की पुष्टि की गई। वैज्ञानिक अब लगभग निश्चित हो गए हैं कि सौर कोरोना गर्म हो रहा है क्योंकि कई छोटे विस्फोट होते हैं जो तारे के वायुमंडल में गर्म प्लाज्मा छोड़ते हैं, जिसका तापमान सूर्य की सतह के तापमान से बहुत अधिक है।

कार्यक्रम प्रश्न:

    सौर वातावरण की रासायनिक संरचना;

    सूर्य का घूर्णन;

    किनारे की ओर सौर डिस्क का काला पड़ना;

    सौर वायुमंडल की बाहरी परतें: क्रोमोस्फीयर और कोरोना;

    सूर्य से रेडियो और एक्स-रे विकिरण।

सारांश:

सौर वातावरण की रासायनिक संरचना;

दृश्य क्षेत्र में, सौर विकिरण का एक निरंतर स्पेक्ट्रम होता है, जिसके विरुद्ध कई दसियों हज़ार अंधेरे अवशोषण रेखाएँ कहलाती हैं Fraunhofer. सतत स्पेक्ट्रम 4300 - 5000 ए की तरंग दैर्ध्य पर, नीले-हरे भाग में अपनी सबसे बड़ी तीव्रता तक पहुंचता है। अधिकतम के दोनों तरफ, स्पेक्ट्रम की तीव्रता कम हो जाती है।

अतिरिक्त-वायुमंडलीय अवलोकनों से पता चला है कि सूर्य स्पेक्ट्रम के अदृश्य शॉर्ट-वेव और लॉन्ग-वेव क्षेत्रों में विकिरण उत्सर्जित करता है। छोटे तरंग दैर्ध्य क्षेत्र में, स्पेक्ट्रम तेजी से बदलता है। निरंतर स्पेक्ट्रम की तीव्रता तेजी से कम हो जाती है, और अंधेरे फ्रौनहोफर रेखाओं को उत्सर्जन रेखाओं द्वारा प्रतिस्थापित कर दिया जाता है।

सौर स्पेक्ट्रम की सबसे मजबूत रेखा पराबैंगनी क्षेत्र में है। यह 1216 ए की तरंग दैर्ध्य के साथ हाइड्रोजन एल   की अनुनाद रेखा है। दृश्य क्षेत्र में, आयनित कैल्शियम की अनुनाद रेखाएं एच और के सबसे तीव्र हैं। तीव्रता में उनके बाद हाइड्रोजन की बामर श्रृंखला की पहली रेखाएँ H  , H  , H  आती हैं, फिर सोडियम की अनुनाद रेखाएँ, मैग्नीशियम, लोहा, टाइटेनियम और अन्य तत्वों की रेखाएँ आती हैं। शेष असंख्य रेखाओं की पहचान डी.आई. की तालिका से लगभग 70 ज्ञात रासायनिक तत्वों के स्पेक्ट्रा से की जाती है। मेंडेलीव। सूर्य के स्पेक्ट्रम में इन रेखाओं की उपस्थिति सौर वातावरण में संबंधित तत्वों की उपस्थिति को इंगित करती है। सूर्य में हाइड्रोजन, हीलियम, नाइट्रोजन, कार्बन, ऑक्सीजन, मैग्नीशियम, सोडियम, लोहा, कैल्शियम और अन्य तत्वों की उपस्थिति स्थापित की गई है।

सूर्य में प्रमुख तत्व हाइड्रोजन है। यह सूर्य के द्रव्यमान का 70% है। अगला हीलियम है - द्रव्यमान का 29%। शेष तत्व संयुक्त रूप से 1% से थोड़ा अधिक हैं।

सूर्य का परिभ्रमण

सौर डिस्क पर व्यक्तिगत विशेषताओं का अवलोकन, साथ ही उस पर विभिन्न बिंदुओं पर वर्णक्रमीय रेखाओं के बदलाव का माप, सौर व्यास में से एक के चारों ओर सौर पदार्थ की गति को इंगित करता है, जिसे कहा जाता है अक्षसूरज।

सूर्य के केंद्र से होकर घूर्णन अक्ष के लंबवत गुजरने वाले तल को सौर भूमध्य रेखा का तल कहा जाता है। यह क्रांतिवृत्त के तल के साथ 7 0 15' का कोण बनाता है और भूमध्य रेखा के साथ सूर्य की सतह को काटता है। विषुवतरेखीय तल और सूर्य के केंद्र से उसकी सतह पर दिए गए बिंदु तक खींची गई त्रिज्या के बीच के कोण को कहा जाता है हेलियोग्राफिक अक्षांश.

जैसे-जैसे सूर्य भूमध्य रेखा से दूर जाता है और ध्रुवों के पास आता है, सूर्य की घूर्णन की कोणीय गति कम हो जाती है।

औसतन = 14º.4 - 2º.7 पाप 2 बी, जहां बी हेलियोग्राफिक अक्षांश है। कोणीय वेग प्रतिदिन घूर्णन के कोण से मापा जाता है।

भूमध्यरेखीय क्षेत्र की नक्षत्र अवधि 25 दिन है; ध्रुवों के पास यह 30 दिन तक पहुँच जाती है। पृथ्वी के सूर्य के चारों ओर घूमने के कारण, इसका घूर्णन धीमा लगता है और क्रमशः 27 और 32 दिनों के बराबर होता है (सिनोडिक अवधि)।

सौर डिस्क का किनारे की ओर काला पड़ना

प्रकाशमंडल सौर वायुमंडल का मुख्य भाग है जिसमें दृश्य विकिरण बनता है, जो निरंतर होता है। इस प्रकार, यह हमारे पास आने वाली लगभग सारी सौर ऊर्जा उत्सर्जित करता है। प्रकाशमंडल कई सौ किलोमीटर लंबी गैस की एक पतली परत है, जो काफी अपारदर्शी है। प्रकाशमंडल तब दिखाई देता है जब सूर्य को उसकी स्पष्ट "सतह" के रूप में सफेद रोशनी में सीधे देखा जाता है।

सौर डिस्क का अवलोकन करने पर किनारे की ओर इसका काला पड़ना ध्यान देने योग्य है। जैसे-जैसे आप केंद्र से दूर जाते हैं, चमक बहुत तेज़ी से कम होती जाती है। इस प्रभाव को इस तथ्य से समझाया गया है कि प्रकाशमंडल में गहराई के साथ तापमान बढ़ता है।

सौर डिस्क के विभिन्न बिंदुओं को कोण  द्वारा चित्रित किया जाता है, जो प्रश्न में स्थान पर सूर्य की सतह के सामान्य के साथ दृष्टि की रेखा बनाता है। डिस्क के केंद्र पर, यह कोण 0 है, और दृष्टि रेखा सूर्य की त्रिज्या के साथ मेल खाती है। किनारे पर = 90 और दृष्टि रेखा सूर्य की परतों के स्पर्शरेखा के साथ खिसकती है। गैस की एक निश्चित परत से अधिकांश विकिरण ऑप्टिकल गहराई 1 पर स्थित स्तर से आता है। जब दृष्टि रेखा प्रकाशमंडल की परतों को एक बड़े कोण पर काटती है, तो बाहरी परतों में ऑप्टिकल गहराई प्राप्त होती है, जहां तापमान कम होता है। परिणामस्वरूप, सौर डिस्क के किनारों से विकिरण की तीव्रता इसके मध्य से विकिरण की तीव्रता से कम है।

किनारे की ओर सौर डिस्क की चमक में कमी, पहले अनुमान के अनुसार, सूत्र द्वारा दर्शाई जा सकती है:

मैं () = मैं 0 (1 - यू + कॉस),

जहां I () उस बिंदु पर चमक है जिस पर दृष्टि की रेखा सामान्य के साथ  कोण बनाती है, I 0 डिस्क के केंद्र से विकिरण की चमक है, यू आनुपातिकता गुणांक है, जो इस पर निर्भर करता है तरंग दैर्ध्य.

फोटोस्फीयर के दृश्य और फोटोग्राफिक अवलोकन से इसकी बारीक संरचना का पता चलता है, जो निकट दूरी वाले क्यूम्यलस बादलों की याद दिलाती है। हल्की गोल संरचनाओं को कण कहा जाता है, और पूरी संरचना है दानेदार बनाने का कार्य. कणिकाओं का कोणीय आयाम 1″ चाप से अधिक नहीं है, जो 700 किमी से मेल खाता है। प्रत्येक व्यक्तिगत दाना 5-10 मिनट तक मौजूद रहता है, जिसके बाद यह विघटित हो जाता है और उसके स्थान पर नए दाने बन जाते हैं। दाने अंधेरे स्थानों से घिरे हुए हैं। पदार्थ कणिकाओं में ऊपर उठता है और उनके चारों ओर गिरता है। इन आंदोलनों की गति 1-2 किमी/सेकेंड है।

कणीकरण प्रकाशमंडल के नीचे स्थित संवहन क्षेत्र की अभिव्यक्ति है। संवहन क्षेत्र में, पदार्थ का मिश्रण गैस के अलग-अलग द्रव्यमानों के बढ़ने और घटने के परिणामस्वरूप होता है।

सूर्य की बाहरी परतों में संवहन की घटना का कारण दो महत्वपूर्ण परिस्थितियाँ हैं। एक ओर, प्रकाशमंडल के ठीक नीचे का तापमान गहराई में बहुत तेज़ी से बढ़ता है और विकिरण गहरी गर्म परतों से विकिरण की रिहाई सुनिश्चित नहीं कर सकता है। इसलिए, ऊर्जा स्वयं गतिमान विषमताओं द्वारा स्थानांतरित होती है। दूसरी ओर, ये विषमताएँ दृढ़ हो जाती हैं यदि उनमें गैस पूरी तरह से नहीं, बल्कि आंशिक रूप से आयनित हो।

प्रकाशमंडल की निचली परतों में गुजरते समय, गैस निष्प्रभावी हो जाती है और स्थिर विषमताएँ बनाने में सक्षम नहीं होती है। इसलिए, संवहन क्षेत्र के बिल्कुल ऊपरी हिस्सों में, संवहन गति धीमी हो जाती है और संवहन अचानक बंद हो जाता है। प्रकाशमंडल में दोलन और विक्षोभ ध्वनिक तरंगें उत्पन्न करते हैं। संवहन क्षेत्र की बाहरी परतें एक प्रकार के अनुनादक का प्रतिनिधित्व करती हैं जिसमें 5 मिनट के दोलन खड़े तरंगों के रूप में उत्तेजित होते हैं।

सौर वायुमंडल की बाहरी परतें: क्रोमोस्फीयर और कोरोना

प्रकाशमंडल में पदार्थ का घनत्व ऊंचाई के साथ तेजी से घटता जाता है और बाहरी परतें बहुत दुर्लभ हो जाती हैं। प्रकाशमंडल की बाहरी परतों में, तापमान 4500 K तक पहुँच जाता है, और फिर फिर से बढ़ना शुरू हो जाता है। हाइड्रोजन और हीलियम के आयनीकरण के साथ तापमान में कई दसियों हज़ार डिग्री तक धीमी वृद्धि होती है। वायुमंडल के इस भाग को कहा जाता है वर्णमण्डल. क्रोमोस्फीयर की ऊपरी परतों में, पदार्थ का घनत्व 10 -15 ग्राम/सेमी 3 तक पहुंच जाता है।

क्रोमोस्फीयर की इन परतों में से 1 सेमी 3 में लगभग 10 9 परमाणु होते हैं, लेकिन तापमान दस लाख डिग्री तक बढ़ जाता है। यहीं से सूर्य के वायुमंडल का सबसे बाहरी भाग, जिसे सौर कोरोना कहा जाता है, शुरू होता है। सौर वायुमंडल की सबसे बाहरी परतों के गर्म होने का कारण प्रकाशमंडल में उठने वाली ध्वनि तरंगों की ऊर्जा है। जैसे-जैसे वे निचली-घनत्व परतों में ऊपर की ओर फैलती हैं, ये तरंगें अपने आयाम को कई किलोमीटर तक बढ़ा देती हैं और शॉक तरंगों में बदल जाती हैं। सदमे तरंगों की घटना के परिणामस्वरूप, तरंग अपव्यय होता है, जिससे कण आंदोलन की अराजक गति बढ़ जाती है और तापमान में वृद्धि होती है।

क्रोमोस्फीयर की अभिन्न चमक प्रकाशमंडल की चमक से सैकड़ों गुना कम है। इसलिए, क्रोमोस्फीयर का निरीक्षण करने के लिए, विशेष तरीकों का उपयोग करना आवश्यक है जो फोटोस्फेरिक विकिरण के शक्तिशाली प्रवाह से इसके कमजोर विकिरण को अलग करना संभव बनाता है। ग्रहण के दौरान अवलोकन सबसे सुविधाजनक तरीके हैं। क्रोमोस्फीयर की लंबाई 12 - 15,000 किमी है।

क्रोमोस्फीयर की तस्वीरों का अध्ययन करते समय, असमानताएं दिखाई देती हैं, सबसे छोटी कहा जाता है कंटक. स्पाइक्यूल्स आकार में आयताकार होते हैं, रेडियल दिशा में लम्बे होते हैं। इनकी लंबाई कई हजार किमी, मोटाई करीब 1,000 किमी है। कई दसियों किमी/सेकंड की गति से, स्पाइक्यूल्स क्रोमोस्फीयर से कोरोना में उठते हैं और उसमें घुल जाते हैं। स्पिक्यूल्स के माध्यम से, क्रोमोस्फीयर के पदार्थ का ऊपरी कोरोना के साथ आदान-प्रदान होता है। स्पाइक्यूल्स एक बड़ी संरचना बनाते हैं, जिसे क्रोमोस्फेरिक नेटवर्क कहा जाता है, जो कणिकाओं की तुलना में सबफोटोस्फेरिक संवहन क्षेत्र के बहुत बड़े और गहरे तत्वों के कारण होने वाली तरंग गतियों से उत्पन्न होता है।

ताजइसकी चमक बहुत कम है, इसलिए इसे केवल सूर्य ग्रहण के कुल चरण के दौरान ही देखा जा सकता है। ग्रहणों के बाहर, इसे कोरोनोग्राफ का उपयोग करके देखा जाता है। मुकुट की रूपरेखा तेज नहीं है और इसका आकार अनियमित है जो समय के साथ बहुत बदल जाता है। कोरोना का सबसे चमकीला भाग, जो सूर्य की 0.2 - 0.3 त्रिज्या से अधिक नहीं दूर होता है, आमतौर पर आंतरिक कोरोना कहा जाता है, और शेष, बहुत विस्तारित भाग को बाहरी कोरोना कहा जाता है। मुकुट की एक महत्वपूर्ण विशेषता इसकी दीप्तिमान संरचना है। किरणें अलग-अलग लंबाई में आती हैं, एक दर्जन या अधिक सौर त्रिज्या तक। आंतरिक मुकुट चाप, हेलमेट और व्यक्तिगत बादलों जैसी संरचनात्मक संरचनाओं से समृद्ध है।

कोरोना विकिरण प्रकाशमंडल से प्रकीर्णित प्रकाश है। यह प्रकाश अत्यधिक ध्रुवीकृत है। ऐसा ध्रुवीकरण केवल मुक्त इलेक्ट्रॉनों के कारण ही हो सकता है। कोरोना पदार्थ के 1 सेमी 3 में लगभग 10 8 मुक्त इलेक्ट्रॉन होते हैं। इतनी संख्या में मुक्त इलेक्ट्रॉनों की उपस्थिति आयनीकरण के कारण होनी चाहिए। इसका मतलब है कि कोरोना के 1 सेमी 3 में लगभग 10 8 आयन होते हैं। पदार्थ की कुल सांद्रता 2 होनी चाहिए . 10 8 . सौर कोरोना एक दुर्लभ प्लाज्मा है जिसका तापमान लगभग दस लाख केल्विन है। उच्च तापमान का परिणाम कोरोना का व्यापक विस्तार है। कोरोना की लंबाई प्रकाशमंडल की मोटाई से सैकड़ों गुना अधिक है और सैकड़ों-हजारों किलोमीटर के बराबर है।

सूर्य से रेडियो और एक्स-रे विकिरण

साथसौर कोरोना दृश्य विकिरण के लिए पूरी तरह से पारदर्शी है, लेकिन खराब रूप से रेडियो तरंगों को प्रसारित करता है, जो इसमें मजबूत अवशोषण और अपवर्तन का अनुभव करता है। मीटर तरंगों पर, कोरोना का चमक तापमान दस लाख डिग्री तक पहुंच जाता है। छोटी तरंग दैर्ध्य पर यह घट जाती है। ऐसा उस गहराई में वृद्धि के कारण होता है जिससे विकिरण निकलता है, प्लाज्मा के अवशोषित गुणों में कमी के कारण।

सौर कोरोना से रेडियो उत्सर्जन का कई दसियों त्रिज्याओं की दूरी पर पता लगाया गया है। यह इस तथ्य के कारण संभव है कि सूर्य प्रतिवर्ष रेडियो उत्सर्जन के एक शक्तिशाली स्रोत - क्रैब नेबुला से होकर गुजरता है और सौर कोरोना इसे ग्रहण कर लेता है। निहारिका का विकिरण कोरोना की विषमताओं में बिखरा हुआ है। सूर्य से रेडियो उत्सर्जन का विस्फोट देखा जाता है, जो क्रोमोस्फेरिक फ्लेयर्स के दौरान इसके माध्यम से ब्रह्मांडीय किरणों के पारित होने से जुड़े प्लाज्मा दोलनों के कारण होता है।

एक्स-रे विकिरणअंतरिक्ष यान पर स्थापित विशेष दूरबीनों का उपयोग करके अध्ययन किया गया। सूर्य की एक्स-रे छवि में कई चमकीले धब्बों और "गुच्छेदार" संरचना के साथ एक अनियमित आकार है। ऑप्टिकल अंग के पास, एक अमानवीय वलय के रूप में चमक में उल्लेखनीय वृद्धि होती है। विशेष रूप से चमकीले धब्बे सौर गतिविधि के केंद्रों के ऊपर देखे जाते हैं, उन क्षेत्रों में जहां डेसीमीटर और मीटर तरंगों पर रेडियो उत्सर्जन के शक्तिशाली स्रोत होते हैं। इसका मतलब यह है कि एक्स-रे मुख्य रूप से सौर कोरोना से उत्पन्न होते हैं। सूर्य के एक्स-रे अवलोकन से सौर डिस्क पर सीधे प्रक्षेपण में सौर कोरोना की संरचना का विस्तृत अध्ययन करना संभव हो जाता है। सूर्य के धब्बों के ऊपर कोरोना चमक के चमकीले क्षेत्रों के बगल में, व्यापक अंधेरे क्षेत्र पाए गए जो दृश्य किरणों में किसी भी ध्यान देने योग्य संरचना से जुड़े नहीं थे। उन्हें बुलाया गया है कोरोनल छेदऔर सौर वायुमंडल के उन क्षेत्रों से जुड़े हैं जिनमें चुंबकीय क्षेत्र लूप नहीं बनाते हैं। कोरोनल छिद्र बढ़ी हुई सौर हवा का एक स्रोत हैं। वे सूर्य की कई परिक्रमाओं तक मौजूद रह सकते हैं और पृथ्वी पर 27 दिनों की आवधिकता में सूर्य से कणिका विकिरण के प्रति संवेदनशील घटनाओं का कारण बन सकते हैं।

नियंत्रण प्रश्न:

    सौर वायुमंडल में कौन से रासायनिक तत्वों की प्रधानता है?

    आप सूर्य की रासायनिक संरचना के बारे में कैसे पता लगा सकते हैं?

    सूर्य अपनी धुरी पर किस अवधि में घूमता है?

    क्या सूर्य के भूमध्यरेखीय और ध्रुवीय क्षेत्रों की घूर्णन अवधि मेल खाती है?

    सूर्य का प्रकाशमंडल क्या है?

    सौर प्रकाशमंडल की संरचना क्या है?

    सौर डिस्क के किनारे की ओर काला पड़ने का क्या कारण है?

    दानेदार बनाना क्या है?

    सौर कोरोना क्या है?

    कोरोना में पदार्थ का घनत्व कितना होता है?

    सौर क्रोमोस्फीयर क्या है?

    स्पाइक्यूल्स क्या हैं?

    कोरोना का तापमान कितना होता है?

    कोरोना का उच्च तापमान क्या बताता है?

    सूर्य से रेडियो उत्सर्जन की विशेषताएं क्या हैं?

    सूर्य के कौन से क्षेत्र एक्स-रे की उपस्थिति के लिए जिम्मेदार हैं?

साहित्य:

    कोनोनोविच ई.वी., मोरोज़ वी.आई. सामान्य खगोल विज्ञान पाठ्यक्रम. एम., संपादकीय यूआरएसएस, 2004।

    गैलुज़ो आई.वी., गोलुबेव वी.ए., शिम्बलेव ए.ए. पाठ संचालन की योजना और तरीके। 11वीं कक्षा में खगोल विज्ञान। मिन्स्क. अवेरसेव। 2003.

    व्हिपल एफ.एल. सूर्य का परिवार. एम. मीर. 1984

    शक्लोव्स्की आई.एस. सितारे: उनका जन्म, जीवन और मृत्यु। एम. विज्ञान. 1984

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