Хромосфера

Солнечное затмение 1999 года. Хромосфера видна в виде тонкой розовой полоски вокруг диска Луны.

Хромосфера (от др.-греч. χρομα — цвет; σφαίρα — шар, сфера) — внешняя оболочка Солнца и других звёзд толщиной около 10 000 км, окружающая фотосферу.

Хромосфера Солнца

Происхождение названия этой части солнечной атмосферы связано с её красноватым цветом, вызванным тем, что в её видимом спектре доминирует красная H_α (H-альфа) линия излучения водорода. Верхняя граница хромосферы не имеет выраженной гладкой поверхности, из неё постоянно происходят горячие выбросы, называемые спикулами (из-за этого в конце XIX века итальянский астроном Анджело Секки, наблюдая хромосферу в телескоп, сравнил её с горящими прериями). Температура хромосферы увеличивается с высотой от 4000 до 15 000 градусов. Хромосферу принято разделять на две зоны:

• нижняя хромосфера — простирается примерно до 1500 км, состоит из нейтрального водорода, в её спектре содержится большое количество слабых спектральных линий;
• верхняя хромосфера — сформирована из отдельных спикул, выбрасываемых из нижней хромосферы на высоту до 10 000 км и разделённых более разреженным газом. Температура её выше, чем у нижней хромосферы, водород находится преимущественно в ионизованном состоянии, в спектре видны линии водорода, гелия и кальция.

Плотность хромосферы Солнца невелика, поэтому яркость её недостаточна, чтобы наблюдать её в обычных условиях. Но при полном солнечном затмении, когда Луна закрывает яркую фотосферу, расположенная над ней хромосфера становится видимой. Её также можно наблюдать в любое время с помощью специальных узкополосных оптических фильтров.

Изображение Солнца, полученное при наблюдении в телескоп с фильтром H_α, отчётливо показывает его хромосферу. (C) NASA.

Для наблюдения различных структур, специфических для хромосферы Солнца лучше всего подходит фильтр, выделяющий излучение в какой-то яркой хромосферной линии, то есть с длиной волны, на которую приходится значительная часть излучаемого (или поглощаемого для линий поглощения) хромосферой света. Как уже указано, это в первую очередь красная линия H-альфа (H_α) из серии Бальмера с длиной волны 656,3 нм, снимок Солнца в которой получается красноватым. Также широко используются фильтры двух фиолетовых фраунгоферовых линий ионизованного кальция, снимок Солнца в свете каждой из них получается синеватым: линия Ca II K (393,4 нм) и линия Ca II H (396,8 нм). Основные хромосферные структуры, которые видны в этих линиях, это:

• Хромосферная сетка, покрывающая всю поверхность Солнца и состоящая из линий, окружающих ячейки супергрануляции размером до 30 тысяч км в поперечнике. Она лучше всего видна в линии H_α и Ca II K.
• Флоккулы, светлые облакоподобные образования, чаще всего приуроченные к районам с сильными магнитными полями — активным областям, часто окружают солнечные пятна. Лучше всего видны в линии H_α.
• Волокна и волоконца (фибриллы) — тёмные линии различной ширины и протяжённости, как и флоккулы, часто встречаются в активных областях и лучше всего видны в линии H_α.

Хромосферы звёзд

Хромосферы существуют не только у Солнца, но и у других звёзд, однако их исследование сопряжено со значительно большими трудностями, чем для хромосферы Солнца.

Литература

• Солнце. Раздел 4. Хромосфера и корона / Лившиц М. А. // Физика космоса: Маленькая энциклопедия / Редкол.: Р. А. Сюняев (Гл. ред.) и др. — 2-е изд. — М. : Советская энциклопедия, 1986. — С. 42—45. — 783 с. — 70 000 экз.
• Гибсон Э. Спокойное Солнце = The Quiet Sun / Э. Гибсон; пер. с англ. Н. Б. Егоровой. — М.: Мир, 1977. — 408 с.

Ссылки

• Статья «Хромосфера» в энциклопедия Солнца
• Статья «Наблюдения Солнца в диапазоне H-альфа»
• Ежедневные изображения Солнца. Фотографии хромосферы
• Kontar, E. P.; Hannah, I. G.; Mackinnon, A. L. (2008), "Chromospheric magnetic field and density structure measurements using hard X-rays in a flaring coronal loop", Astronomy and Astrophysics, 489 (3): L57, arXiv:0808.3334, Bibcode:2008A&A...489L..57K, doi:10.1051/0004-6361:200810719
• SP-402 A New Sun: The Solar Results From Skylab  (неопр.). Архивировано 18 ноября 2004 года.</ref> to a minimum of approximately 3,800 K,<ref>Avrett, E. H. (2003), "The Solar Temperature Minimum and Chromosphere", ASP Conference Series, 286: 419, Bibcode:2003ASPC..286..419A, ISBN 978-1-58381-129-0