АСТРОНОМИЯ

Визуальные и фотографические наблюдения фотосферы, выполненные во время особенно

хороших атмосферных условий, позволяют обнаружить тонкую ее структуру,

напоминающую тесно расположенные кучевые облака или рассыпанные рисовые зерна

( 135). Светлые округлые образования называются гранулами, а вся структура -

грануляцией. Угловые размеры гранул в среднем составляют не более 1" дуги, что

соответствует на Солнце менее 700 км. Каждая отдельная гранула "существует" в

среднем 5-10 минут, после чего она распадается, а на ее месте возникают новые.

Гранулы окружены темными промежутками, образующими как бы ячейки или соты.

Спектральные линии в гранулах и п промежутках между ними смещены соответственно

в синюю и красную сторону. Это означает, что в гранулах - вещество поднимается,

а вокруг них опускается. Скорость этих движений составляет 1-2 км/сек.

Грануляция - наблюдаемое в фотосфере проявление конвективной зоны, расположенной

под фотосферой. В конвективной зоне происходит активное перемешивание вещества в

результате подъема и опускания отдельных масс газа (элементов конвекции). Пройдя

путь, примерно равный своим размерам, они как бы растворяются в окружающей

среде, порождая новые неоднородности. В наружных, более холодных слоях, размеры

этих неоднородностей меньше.

Причиной возникновения конвекции в наружных слоях Солнца являются два важных

обстоятельства. С одной стороны, температура непосредственно под фотосферой

очень быстро растет в глубь и лучеиспускание не может обеспечить выхода

излучения из более глубоких горячих слоев. Поэтому энергия переносится самими

движущимися неоднородностями. С другой стороны, эти неоднородности оказываются

весьма "живучими", если газ в них не полностью, а лишь частично ионизован: за

счет ионизационной энергии их температура почти не меняется и избыток

температуры долго сохраняется.

При переходе в нижние слои фотосферы оба эти обстоятельства перестают

действовать: из-за потерь на излучение температура резко уменьшается и

замедляется темп ее уменьшения вверх, а газ почти полностью нейтрализуется и, не

обладая запасом ионизационной энергии, не способен образовывать устойчивые

неоднородности. Поэтому в самых верхних слоях конвективной зоны, непосредственно

под фотосферой, конвективные движения резко тормозятся и конвекция внезапно

прекращается. Таким образом, фотосфера снизу постоянно как бы "бомбардируется"

конвективными элементами. От этих ударов в ней возникают возмущения, наблюдаемые

в виде гранул, а сама она приходит в колебательное движение с периодом,

соответствующим частоте собственных колебаний фотосферы (около 5 минут). Эти

колебания и возмущения, возникающие в фотосфере, порождают в ней волны, по своей

природе близкие к звуковым волнам в воздухе. Как мы увидим в следующем

параграфе, эти волны играют важную роль для более высоких слоев солнечной

атмосферы.