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.

 

хромосфера
фотосфера
конвективна зона
зона термоядерних реакцій
зона променевої рівноваги
Т, К
спікули
80000 К

 

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