Күн атмосферасы

Конвекциялық аумақтан жоғары күн атмосферасы деп аталатын қабат орналасқан. Оның сәулеленуін біз тікелей бақылай аламыз. Күн атмосферасы негізімен үш бөліктен (қабаттан) тұрады. Олар - фотосфера, хромсфера, тәж.

Фотосфера – Күн атмосферасының ең төменгі орасан жұқа қабаты. Оның қалындығы - ¹/₂₀₀₀R_Күн ≈ 350 км. Ол бізге келетін күн энергиясының бәрін дерлік сәулелендіреді: фотосфера сәулеленуі одан жоғары орналасқан хромосера мен тәждің сәулеленуінен 10 000 кем емес есе көп. Хромосфера мен тәж фотосфераның үздіксіз оптикалық сәулеленуін еркін дерлік жібереді, сондықтан фотосфера Күнді тікелей бақылау жүрісінде Күннің ақ жарықтағы көрнекі беті сияқты көрінеді. Фотосферадағы температура ~6000 К, қысым - ~0,1 атм. Температура мұндай болғанда тек иондану потенциалдары үлкен емес химиялық элементтер иондалған күйде болады (мысалы, натрий, калий, кальций). Басқа элементтер, олар ішінде сутегі мен гелий, көбінесе бейтарап күйде қалады. Осыған байланысты фотосферада конвекция тоқтайды, ал энергия тағы да сәулелі тасымалдау арқылы беріледі. Фотосферадағы зат тығыздығы биіктік өсуімен тез азаяды, сондықтан күн атмосферасының сыртқы қабаттары өте сиретілген. Фотосфера затының температурасы да биіктікпен кемиді, фотосфераның сыртқы қабаттарының температурасы ~4500 К. Бірақ бұл мән Күн үшін минимальды болып табылады.

Жоғарырақ жатқан қабаттарда температура қайта өсе бастайды. Хромосферада әуелі сутегінің, одан кейін гелийдің де иондануына әкелетін температураның онмындаған Кельвинге дейін өсуі байқалады. Мұндағы қысым - ~10^-6 атм. Сөйтіп, фотосфера – бейтарап сутегінің Күндегі жалғыз аймағы.

Хромосфераның жоғарғы қабаттарда тағы бір әдеттен тыс кенет температураның ~1 млн К-ге дейінгі көтерілуі байқалады. Мұнда тәж – Күн атмосферасының ең сыртқы және сиретілген қабаты басталады. Ішкі тәждің температурасы - ~1,5 млн К, қысымы - 6&10^-8 атм.

Тәждің мұндай жоғары температурасы көптеген тәуелсіз анықтамалармен расталады. Мысалы, тәждің бірнеше эмиссиялық сызықтар – жасыл (толқын ұзындығы l=5303 ), қызыл (l=6374 ), т.б. тоғыздан он төртке дейін электрондарынан айырылған жоғары иондалған Fe, Nі және Ca атомдарымен жіберілген сызықтар екені табылды. Электрондардың үзілуі ауыр (сондықтан аз қозғалатын) қозғалғыш электрондармен соқтығу нәтижесінде болғандықтан, электрондардың кинетикалық энергиясы өте жоғары болу керек (~1,5&10⁶ К тең электрондық температураға сәйкес болу керек). Одан басқа, барометрлік формула бойынша тәждің өте үлкен бойлығы, тығыздығының биіктікпен баяу азаюы тек Т»1,5&10⁶ К жағдайда байқалуы мүмкін. Радиоауқымындағы толқын ұзындығы 1 м көп толқындар үшін тәж мөлдір емес болады да, температурасы 10⁶ К дене сияқты сәлеленуді шығарады. Қысқатолқынды (l=400 ) аймақта Т»1,5&10⁶ К сиретілген газдың спектріне сәйкес иондардың негізгі (резонанстық) сызықтардың жиынтығы байқалады. Жылдамдықтарының жылулық шашылуына байланысты жоғарыиондалған FeX-FeXІV атомдарының спектрлік сызықтарының ендігі 10⁶ К көп температураға сәйкес екен.

Тәж температурасының осындай жоғары болғаны күн желінің қалыптасуында шешуші ролді атқарады, сондықтан Күннің сыртқы атмосферасының қыздырылу механизмдерін бөлек қарастырайық.