Загальні відомості про Сонце. Будова атмосфери.
Сонце – жовтий карлик класу G2: Rʘ = 6,96·105км, mʘ – 1,99·І030 кг, ʘ=1,41·103, Tеф=5806К, Lʘ=3,86·1026. Товщина фотосфери Н~350км, густина в її нижній границі 5·10-4 кг/м3 , у верхній – 5·10-7 кг/м3 при Р ~ 0,1 атм. Рівень, на якому t = 1 в l 5000 Å, називають поверхнею Сонця. Рівень h = 320 км прийнято за основу хромосфери.
Розподіл густини в атмосфері характеризується шкалою висот або висотою однорідної атмосфери
, (6.1)
де β – набір висот, густини яких відрізняються в e разів; A = 8,3·107 ; μ – молярна маса; g = 2,7·104– на поверхні Сонця. Для фотосфери при μ=1, β=150км, при Т=5000 К. Іn падає від максимуму до нуля на краю диска (див. розділ 3.1) в шарі товщиною близько 3000 км, який з Землі видно під кутом 0״4. Тому край диска здається різким. Шкала висот в хромосфері майже вдесятеро більша, ніж в фотосфері. Згідно з (6.1), Т при цьому набагато більша, чим в фотосфері. Однак в спектрі хромосфери є й бальмерівські лінії водно, які відповідають низькій Т. На h = 20000 км з’являються згущені газові стовби-спікули з Т ≤ 20000 К висотою 7–12 тис.км, оточені більш гарячим газом. Вони рухаються з швидкістю ~ 20км/с вгору й розчиняються в короні.
зона термоядерних реакцій
| |
зона променевої рівноваги
| |
Рис. 6.1
У основи корони (ρ=10-15г/см3, N=10-9см-3) температура зростає до 100000 К. На h =40000км Т =5·105; h =70000км Т =2·106.
Фотосфера – тонкий шар газу, tn в якому швидко зростає разом з зростанням ρ. З шару tn ³ 1 випромінювання практично не доходить. Зростає й електронний тиск Ре в іонізованому газі фотосфери. При Т~6000К елементи з малим cn (K, Na, Ca) іонізовані. Сильна іонізація металів в стратосфері створює вільні електрони, котрі можуть приєднуватись до НІ, утворюючи Н–.
Цей іон стійкий в умовах фотосфери й служить головним джерелом непрозорості (див. розділ 3.2). Модель фотосфери (відлік від рівня t = 0,0125):
t
| h, км
| T, K
| Р, дін/см2
| Ре, дін/см2
|
0,01
| – 50
|
|
| 0,9
|
0,1
| +200
|
|
| 6,8
|
1,0
| +335
|
|
|
|
7,0
| +450
|
|
|
|