Что такое грануляция в астрономии
ГРАНУЛЯЦИЯ Солнце
Смотреть что такое «ГРАНУЛЯЦИЯ Солнце» в других словарях:
Солнце — (справа разрез). СОЛНЦЕ, типичная звезда Галактики, центральное тело Солнечной системы. Масса MС = 2´1030 кг, радиус RS = 696 тыс. км, светимость (мощность излучения) L =3,86´1023 кВт, эффективная температура поверхности (фотосферы) около 6000 К … Иллюстрированный энциклопедический словарь
СОЛНЦЕ — СОЛНЦЕ, типичная звезда Галактики, центральное тело Солнечной системы. Масса MС = 2?1030 кг, радиус RS = 696 тыс. км, светимость (мощность излучения) L =3,86?1023 кВт, эффективная температура поверхности (фотосферы) около 6000 К. Период вращения… … Современная энциклопедия
СОЛНЦЕ. — СОЛНЦЕ. Содержание: 1. Введение 2. Внутреннее строение 3. Атмосфера 4. Магнитные поля 5. Излучение 1. Введение С. газовый, точнее плазменный, шар. Радиус С. см, т. е. в 109 раз больше экваториального радиуса Земли; масса С. г, т. е. в 333000 раз… … Физическая энциклопедия
Солнце — 1. Движение и размеры С. 2. Свет и теплота С. 3. Методы наблюдения С. 4. Фотосфера, грануляция, пятна и факелы. 5. Вращение С. 6. Периодичность пятен. 7. Связь явлений на С. с земным магнетизмом. 8. Хромосфера и выступы. 9. Корона С. 10. Гипотеза … Энциклопедический словарь Ф.А. Брокгауза и И.А. Ефрона
СОЛНЦЕ — звезда, вокруг которой обращаются Земля и другие планеты Солнечной системы. Солнце играет исключительную роль для человечества как первоисточник большинства видов энергии. Жизнь в известной нам форме была бы невозможна, если бы Солнце светило… … Энциклопедия Кольера
грануляция — и; ж. 1. к Гранулировать. 2. Астрон. Видимая зернистость поверхностного слоя Солнца. 3. Мед. Постепенное зарастание раны, язвы и т.п. новой соединительной тканью, имеющей зернистую поверхность; сама такая ткань. ◁ Грануляционный, ая, ое. * * *… … Энциклопедический словарь
Солнце — центральное тело Солнечной системы (См. Солнечная система), представляет собой раскалённый плазменный шар; С. ближайшая к Земле Звезда. Масса С. 1,990 1030 кг (в 332 958 раз больше массы Земли). В С. сосредоточено 99,866% массы Солнечной… … Большая советская энциклопедия
Грануляция — в астрономии, зернистое строение фотосферы Солнца (См. Солнце) … Большая советская энциклопедия
ГРАНУЛЯЦИЯ — на Солнце, видимая в телескоп зернистая структура солнечной фотосферы. Представляет собой совокупность большого числа тесно расположенных гранул ярких изолированных образований диам. 500 1000 км, покрывающих весь диск Солнца. Отд. гранула… … Естествознание. Энциклопедический словарь
Гранулы Солнца
Самые большие образования в фотосфере главного небесного тела Солнечной системы называют гранулами Солнца, их средний размер составляет около 1000 км. Визуально они напоминают ячейки неправильной формы. Солнечных гранул насчитывают невероятное множество. Они словно сеткой покрывают всю поверхность звезды. Отсутствуют только в солнечных пятнах. Они представляют собой верхние участки мест конвекции на поверхности. Горячее вещество из глубины звезды поднимается наверх и образует центральную часть гранул. Потом поток растекается горизонтально, и, охлаждаясь, опускается вниз, образуя границы ячеек.
Гранулы Солнца похожи на ячейки
Каждая гранула Солнца существует недолго – около 20 минут. Затем исчезает. В результате сетка из ячеек постоянно изменяется.
Супергранулы Солнца
Природа происхождения супергранул похожа на конвекцию простых гранул. Отличие кроется в намного больших размерах (35 тысяч км). Обычные звездные гранулы хорошо различимы при визуальном наблюдении, большие же можно обнаружить только благодаря эффекту Доплера. Согласно ему движущееся от Солнца к нам излучение смещается в спектре в сторону синего цвета. Обратное излучение сдвигается соответственно в красную сторону.
Карта супергранул Солнца
Большие солнечные гранулы, как и обычные, постоянно покрывают всю фотосферу Солнца и все время меняют её облик. Некоторые ячейки доживают до нескольких дней и имеют скорость потока плазмы близкой к 500 м/с. Конвекция горячего вещества из глубины в границах супергранул передвигает магнитное поле к своим границам, где оно создаёт хромосферную сеть.
Гранулы (физика солнца)
Гранулы (физика солнца)
Гранулы – образования в фотосфере Солнца, вызванные конвекцией плазмы.
Конвективные потоки формируют колонны конвекции, перемешивающие вещество в зоне конвекции. Гранулы являются видимыми вершинами таких отдельных колонн и образуют зернистую структуру, называемую грануляцией.
Механизм возникновения
Горячая плазма поднимается вверх по центру колонны, остывает в фотосфере и по внешней окружности колонны опускается в глубину, после чего цикл повторяется. В результате центр гранулы оказывается горячее и ярче ее краев, куда стекает остывшая плазма.
Характеристики
Типичный диаметр гранул составляет порядка 1000 км.
Измерения скорости движения вещества в гранулах, опирающиеся на эффект Допплера, показывают, что скорость плазмы в центре гранулы составляет около 400 м/с и по мере движения к краям уменьшается до 200 м/с.
Гранулы являются динамическими образованиями, постоянно возникающими, меняющимися и исчезающими. Время их существования – от 8 до 20 минут.
| Солнце | ||
|---|---|---|
| Структура | Ядро · Зона лучистого переноса · Конвективная зона |  |
| Атмосфера | Фотосфера · Хромосфера · Солнечная корона | |
| Расширенная структура | Гелиосфера (Гелиосферный токовый слой · Граница ударной волны) · Гелиосферная мантия · Гелиопауза · Головная ударная волна | |
| Относящиеся к Солнцу феномены | Солнечное затмение · Солнечная активность (Солнечные пятна · Солнечные вспышки · Корональные выбросы массы) · Солнечная радиация (Вариации солнечного излучения) · Корональные дыры · Корональные петли · Факелы · Гранулы · Протуберанцы · Спикулы · Супергрануляция · Солнечный ветер · Волны Моуртона | |
| Связанные темы | Солнечная система · Солнечное динамо | |
| Спектральный класс: G2 | ||
Полезное
Смотреть что такое «Гранулы (физика солнца)» в других словарях:
Гранулы (физика Солнца) — Солнечное пятно, окруженное грануляцией Гранулы образования в фотосфере Солнца, вызванные конвекцией плазмы. Конвективные потоки формируют … Википедия
Гранулы — Некоторые примеры гранулированного материала Гранулы комбинированные сухие сыпучие вещества и смеси или отдельные твёрдые дозированные и недозированные … Википедия
Солнце — центральное тело Солнечной системы (См. Солнечная система), представляет собой раскалённый плазменный шар; С. ближайшая к Земле Звезда. Масса С. 1,990 1030 кг (в 332 958 раз больше массы Земли). В С. сосредоточено 99,866% массы Солнечной… … Большая советская энциклопедия
Солнце — У этого термина существуют и другие значения, см. Солнце (значения). Солнце … Википедия
СОЛНЦЕ. — СОЛНЦЕ. Содержание: 1. Введение 2. Внутреннее строение 3. Атмосфера 4. Магнитные поля 5. Излучение 1. Введение С. газовый, точнее плазменный, шар. Радиус С. см, т. е. в 109 раз больше экваториального радиуса Земли; масса С. г, т. е. в 333000 раз… … Физическая энциклопедия
Светило — Солнце Основные характеристики Среднее расстояние от Земли 1,496×1011 м (8,31 световых минут) Видимая звёздная величина (V) −26,74m … Википедия
Солнечный ветер — У этого термина существуют и другие значения, см. Солнечный ветер (фильм) … Википедия
Солнечные пятна — Группа пятен на Солнце, сфотографированная в видимом свете. Снимок сделан космич … Википедия
Хромосфера — Солнечное затмение 1999 года. Хромосфера видна в виде тонкой розовой полоски вокруг диска Луны. Хромосфера (от др. греч … Википедия
Солнечные гранулы
На фото — не куча золотых слитков неправильной формы и не карамельный попкорн, а самое детальное на данный момент изображение фотосферы Солнца.
Снимок был сделан 10 декабря 2019 года при помощи солнечного телескопа Daniel K. Inouye Solar Telescope (DKIST) в обсерватории Халеакала (Haleakala Observatory) на острове Мауи (Гавайи, США). Телескоп ещё окончательно не введен в эксплуатацию, а уже не просто фотографирует Солнце, но делает это так, как раньше не удавалось ни одному инструменту. Главная «фишка» фотографии — разрешение: изображение покрывает область 36 500 на 36 500 километров (для сравнения: радиус Земли в среднем равен 6370 км), и мы впервые можем разглядеть детали размером около 30 километров на поверхности Солнца (по размеру это примерно как остров Манхэттен). Яркие образования на изображении, однако, побольше: поперечник одной такой «ячейки» составляет 700–1000 км, а площадь — примерно 700 тысяч квадратных километров (как Техас).
Эти «ячейки» называют гранулами (см. грануляция). Поверхность Солнца постоянно словно «кипит». Происходит конвекция: потоки горячей плазмы (светлые участки в центральной части гранул) поднимаются из более глубоких слоев солнечной атмосферы, а затем, охлаждаясь за счет потери энергии, «растекаются» и опускаются (темные области по краям гранул). Гранулы возникают хаотично и постоянно, в среднем одна такая гранула живет около восьми минут.
«Кипящая» плазма Солнца: запись конвекции в верхних слоях солнечной атмосферы, ускоренная в 45 раз. Показана область размером 19 000×10 700 км
Раньше рассмотреть процесс грануляции с Земли было проблематично из-за относительно низкого разрешения наземных солнечных телескопов. С появлением DKIST ситуация изменилась. Беспрецедентного разрешения позволяет добиться четырехметровое зеркало — самое большое зеркало наземного солнечного телескопа в мире — вкупе с отличным астроклиматом на вершине гавайского вулкана Халеакала (высота около 3 км над уровнем моря).
Обсерватория Халеакала стоит выше облаков — ничто не мешает ей наблюдать Солнце. Фото с сайта nso.edu
Зеркало телескопа изготовлено из специальной стеклокерамики толщиной 7,6 см, она сохраняет свою форму даже при сильных перепадах температуры. Стеклокерамика покрыта тонким слоем алюминия, который обеспечивает поверхность с высокой отражающей способностью, необходимую для оптических и инфракрасных волн, на которых работает телескоп. Изображение фотосферы Солнца получено на длине волны 789 нм, это инфракрасное излучение.
Слева — схема DKIST в разрезе. 1 — система задержки тепла: металлический «пончик», охлаждаемый жидкостью, пропускает только узкий луч света, задерживая более 95% тепла. 2 — апертура, через которую свет попадает на телескоп, ее размер тщательно регулируется. 3 — главное зеркало телескопа, диаметром четыре метра. 4 — оптические и механические системы телескопа, которые передают свет от апертуры на научные приборы. 5 — здание с пунктом управления, лабораториями и прочими нужными помещениями. 6 — пункт управления телескопом. 7 — 150-тонная платформа, которая вращается, чтобы нейтрализовать вращение Солнца в небе. Справа — апертура телескопа открыта, солнечный свет освещает четырехметровое зеркало. Проводки на задней поверхности зеркала питают приводы, которые поддерживают зеркало в правильном положении. Изображения с сайта nso.edu
С одной стороны, Солнце — гигантский термоядерный реактор, расположенный на крошечном в астрономических масштабах расстоянии примерно в 150 млн км от нас, что позволяет рассмотреть его во всех деталях, а с другой — вполне заурядная звезда. Изучая ее, можно понять процессы, происходящие в звездах. Согласно распространенной среди астрономов шутке, наблюдать Солнце в телескоп можно дважды в жизни: сперва одним глазом, потом оставшимся. Нынешние технологии позволяют сделать наблюдения ближайшей к нам звезды безопасными и информативными.
Сейчас солнечная астрономия переживает всплеск. DKIST только-только достроен, а в полноценную эксплуатацию его планируется ввести в июле 2020 года. Но, учитывая его текущие успехи, уже можно надеяться на новые открытия.
Солнце изучают, конечно, не только с помощью наземных телескопов, но и благодаря аппаратам на околоземной орбите. С 1995 года изучением Солнца занимается орбитальная обсерватория SOHO; в 2010 была запущена обсерватория солнечной динамики (Solar Dynamic Observatory, SDO). Научные приборы этих миссий работают в разных диапазонах спектра: в видимом, инфракрасном и в ультрафиолетовом. Им не мешает земная атмосфера, но расстояние от них до Солнца так же велико, как и от наземных обсерваторий, а разрешение оставляет желать лучшего (к примеру, установленный на SDO инструмент AIA обладает максимальным разрешением в 1 угловую секунду, — наземный DKIST превосходит его по этому показателю примерно в 20 раз: его разрешение 0,05 угловых секунд), поэтому было решено отправить исследовательские миссии непосредственно к звезде. Прямо сейчас к Солнцу направляется солнечный зонд «Паркер» (Parker Solar Probe; см. картинку дня Солнечный зонд «Паркер»), запущенный 12 августа 2018 года, а на 10 февраля 2020 года назначен старт европейской миссии Solar Orbiter, которая будет укомплектована научными инструментами для изучения Солнца в еще более широкой области спектра — от рентгеновского излучения до радиоволн. В дальнейшем планируется комбинировать данные DKIST, «Паркера» и Solar Orbiter — таким образом ученые смогут получить более детальную и точную картину.
Эти космические аппараты позволяют не только получать фундаментальные научные знания (и красивые картинки), но и, например, предсказывать так называемую космическую погоду — солнечную активность, которая может влиять и на повседневную жизнь. Потоки заряженных частиц высоких энергий, которые рождаются во время всплесков этой активности, долетая до Земли, вызывают возмущения в магнитном поле — полярные сияния в высоких широтах, сбои в работе навигационных спутниковых систем и даже перебои в работе наземной электросети (в случае особо яростного шторма).
Солнечная грануляция
Он состоит из восходящих горячих плазменных ячеек (от 5000 до 6000 Кельвинов ), окруженных более холодной плазмой (примерно на 400 Кельвинов меньше, чем центр гранул). Размер этих гранул колеблется от нескольких сотен километров для самых маленьких до примерно 2000 км для самых больших. Их общепринятый средний размер составляет 1000 км (примерно 1,3 угловой секунды при наблюдении с Земли ).
Таким образом, гранулирование является очень динамичным явлением, поскольку срок службы гранулы обычно не превышает 5-10 минут. Гранулы могут проявлять различные типы эволюции: обычно постепенное исчезновение, часто фрагментация, которая иногда может проявляться в виде взрывчатых гранул. Реже гранулы могут сливаться (4% населения, согласно ЛаБонте и др., 1973).
Солнечная грануляция в B&W.
То же цветное зернистое изображение.