Динаміка зовнішніх шарів Сонця - Конспект, раздел Образование, З дисципліни Астрофізика
Визначимо Умову, При Якій Порушується Променева Рівновага Й В...
Визначимо умову, при якій порушується променева рівновага й виникає конвекція. Нехай конвективний елемент газу в нижній фотосфері був адіабатно зміщений догори на . Тоді Р*, ρ*, Т* конвективного елементу пов'язані співвідношеннями:
; (6.11)
Спочатку Р1*, ρ1*, Т1* не відрізняються від Р1, ρ1, Т1 оточного середовища. Якщо після підіймання ρ2*> ρ2, то рух конвективного елемента припиняється, й навпаки. При підійманні Р2*=Р2.
За цих умов з урахуванням (6.4) необхідно: Т2*> Т2.
Конвенція є, якщо при підійманні температура елемента зменшується повільніше, ніж температура оточного середовища:
.
Правий градієнт визначається насамперед величиною g в даному шарові (в умовах променевої рівноваги). Лівий – залежить від ступеня іонізації в даному шарові. Вже на h = –40 км речовина фотосфери не може знаходитись в променевій рівновазі, і далі на глибину 0,1·Rʘ = 105км пролягає конвективна зона.
Відстань, що її проходить елемент до його розвіювання в середовищі, називається довжиною шляху перемішування l. Звичайно вважають l ≈ β (див. 6.1). Від l істотно залежать характеристики конвективних моделей.
Конвективна зона гріє хромосферу й корону. Над нею в фотосфері знаходиться стійкий шар, в якому виконується променева рівновага. При зіткненні конвективних чарунок з речовиною цього шару виникають різні типи хвильових рухів. З них звукові поширюються зі швидкістю
(6.12)
Швидкість коливань частинок . В ході поширення хвилі області з більшими Р та Т рухаються швидше й наздоганяють області з меншими Р та Т. Так утворюється ударна хвиля, в котрій кінетична енергія швидко переходить в теплову, й шари хромосфери, що їх досягає хвиля, нагріваються.
В хромосфері вздовж напряму магнітного поля поширюються також магнітогідродинамічні хвилі Х.Альвена (1942). Плазма веде себе як провідна рідина, якщо частота поширення коливань в ній менша за іонну циклотронну (гіромагнітну) частоту (ω < ωні). Силові лінії, вморожені в провідне середовище, рухаються разом з ним. Альвенівська хвиля зберігає свою форму при малому затуханні. При великих ρ
(6.13)
При малих ρ альвенівські хвилі переходять в електромагнітні. Виникаючи в одному місці та затухаючи в іншому, альвенівська хвиля здійснює обмін енергією, в тому числі між віддаленими областями газопилового середовища космічного простору. Її енергія може переходити в теплову, в енергію прискорених резонансних частинок (затухання Ландау) тощо.
У верхній хромосфері (Н = ІЕ, ρ ~10-14г/см3) υА ≈ 30км/с. При рухові вгору ці хвилі затухають з переводом енергії в теплову, тому в корону переноситься лише частка енергії гранул.
Згідно з спостереженнями, густина в короні розподілена по закону
.
На будь-якому r є певна ρ, що підтримується динамічно: газ витікає у простір, а речовина корони поповнюється з хромосфери та фотосфери. Спочатку швидкість газу υ<υзв; рухаючись в міжпланетний простір, газ прискорюється, досягаючи υ>υзв. Швидкість сонячного вітру поблизу Землі . Він здуває частинки й гази атмосфер планет, формує кометні хвости. Сонце втрачає 0,01за 5 млрд. років ()ʘ.
Дніпродзержинський державний технічний університет... КОНСПЕКТ ЛЕКЦІЙ З дисципліни Астрофізика...
Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ:
Динаміка зовнішніх шарів Сонця
Что будем делать с полученным материалом:
Если этот материал оказался полезным ля Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:
З дисципліни Астрофізика
Для студентів спеціальності 6.070102 (фізика твердого тіла)
Затверджено редакційно-видавничою
секцією науково-методичної ради ДДТУ
протоко
Астрофізика як наука та предмет її досліджень
Астрофізика вивчає будову, фізичні властивості космічних об’єктів та явища, що відбуваються у світовому просторі. Предметом досліджень астрофізики є область Всесвіту
Видима зоряна величина.
Астрофотометрія досліджує блиск небесних світил, тобто освітленість Е – світловий потік, що падає на одиницю поверхні, нормальної до променів. Інтенсивність
I = E
Показник кольору
Різниця блиску зірки в різних ділянках спектра називається показником кольору:
Світність та абсолютна зоряна величина. Модуль відстані
Абсолютна зоряна величина характеризує світність зірки і являє собою видиму величину, яку мала б зірка на відстані 10 парсек. Один парсек – відстань, з якої радіус земної орбіти вид
Болометрична величина зірки
В (1.9) входить болометрична зоряна величина, яка враховує випромінювання зірки у всьому спектральному діапазоні:
mв = mv+
Потенціали збудження та іонізації атомів
Розглянемо основні закономірності поведінки газів у зоряних атмосферах та міжзоряному газові поблизу гарячих зірок, випромінювання яких іонізує оточуючий їх газ. Основною речовиною
Часові масштаби релаксаційних процесів
За час релаксації параметр системи зменшується у е=2,72 рази, тобто система наближається до рівноважного стану. Релаксаційними є процеси рекомбінації та переходів з вищих рів
Заборонені лінії
Це лінії, заборонені правилами вибору. Оскільки спін протона , то повний момент атома
Розподіли Больцмана та Максвелла
В класичній фізиці розподіл частинок ідеального газу по енергетичним рівням в умовах термодинамічної рівноваги описується функцією Больцмана:
Ефект Доплера
Ефект Доплера має виключно важливе значення в астрофізиці, тому що дозволяє по зміщенню та уширенню ліній визначати променеві швидкості об’єктів, швидкості руху газових хмар, рукаві
Рівняння переносу
Первісні γ-кванти, що виникають при ядерних реакціях в надрах зірок ( λ~ 0,001Å,
Коефіцієнт поглинання
При тепловому випромінюванні (поглинанні) відбуваються такі переходи електрона:
1) зв’язано-зв’язані; 2) зв’язано-вільні; 3) вільно-вільні. При першому з них (ν
Бальмерівський стрибок
По відомому α при даній Теф можна обчислити інтенсивність випромінювання, що виходить на поверхню зірки. Максимальним α стає за межею
Матеріальна єдність світу
Вивчення спектральних ліній зоряних атмосфер дозволяє оцінити загальну кількість поглинаючих атомів даного елемента, що знаходиться в певному енергетичному стані і межах визначеного
Спектральна класифікація зірок та її фізичні основи
Спектр випромінювання зірок – суцільний, з темними лініями поглинання (в зоряних атмосферах) та іноді – з яскравими емісійними лініями, що виникають у верхніх шарах зірок. Вид спект
Ефекти обертання та турбулентності
Розбіжність в спектрах зірок одного класу пов'язана також з різними швидкостями їх обертання навколо осі, а також з міцними турбулентними рухами в зоряних атмосферах. За рахунок ефе
Загальна характеристика нетеплового випромінювання
Нетеплове випромінювання генерується в нерівноважних умовах, коли розподіл електронів по швидкостям не є максвеловським. Спостереженнями в радіодіапазоні встановлено, що значна част
Синхротронне випромінювання
Нетеплове випромінювання, що генерується релятивістськими зарядженими частинками в зовнішніх магнітних полях, знайдене в синхротронах і тому назване синхротронним. Електрон рухаєтьс
Розсіювання плазмових хвиль на релятивістських електронах
В умовах космосу в плазмі можливі повздовжні та поперечні плазмові хвилі. Заряд в плазмі нейтралізується зарядами протилежного знаку за межами сфери радіуса D (дебаївський ра
Прояви сонячної активності, що спостерігаються
Фотосфера виглядає як кипляча поверхня із світлих гранул на темному фоні, діаметром ~700 км з температурою, більшою на 400 К від темних проміжків. Гранули – не виверження газів дого
Радіо – та рентгенівське Сонце
В цих діапазонах Сонце – слабке джерело. Є чимало об'єктів (радіопульсари, залишки вибухів зірок, радіогалактики, релятивістські зірки тощо), які в них мають ту ж потужність, незва
Гідростатична рівновага Сонця
В газовій кулі масою m радіусом R виділимо на відстані r1 від центра стовпчик газу висотою
Теорія сонячних спалахів
Кількісно ця теорія ще не розроблена внаслідок великої складності процесів, що протік
Утворення протуберанців
Протуберанці – це утворені потоками газу викиди речовини з підвищеною густиною й пониженою температурою, що виходять в корону. Спокійний протуберанець (h = 15–100 тис. км,
Джерела енергії Сонця
Джерелами енергії Сонця та зірок можуть бути гравітаційне стискання (див. розділ 6.6) та термоядерні реакції. Гравітаційна потенційна енергія:
Діаграма колір – світність.
Незалежно Е. Герцшпрунг та Г.Реесел на початку XX ст. встановили емпіричну залежність між світністю зірок та їх кольором (спектральним класом). На діаграмі К–С зірки у
Залежність маса-світність
Маса – найважливіша, але й найскладніша для визначення характеристика зірки. Надійного засобу визначення маси одиноких зірок взагалі не існує. Однак чимало зірок є подвійними, тобто
Залежність маса-світність
Маса – найважливіша, але й найскладніша для визначення характеристика зірки. Надійного засобу визначення маси одиноких зірок взагалі не існує. Однак чимало зірок є подвійними, тобто
Модель білих карликів
Перший з білих карликів було відкрито в подвійній системі Сіріуса (Bеликого Пса): нав
Еволюція зірок
Зірки утворюються шляхом гравітаційної конденсації в газопилових комплексах (зони НІ з
Пульсуючі фізично змінні зірки.
Це зірки, що виконують коливання за рахунок енергії, що вивільняється в надрах, причому промениста енергія переходить в механічну. Овновні типи:
1. Довгоперіодичні цефеїди
Вибухи наднових зірок.
На пізніх стадіях еволюції масивні зірки вибухають, і їх світність збільшується неймовірно. Зірка, зовсім невидима на фото до спалаху, раптово з'являється. Тому їх і нарекли досить
Пульсари. Нейтронні зірки.
В 1967р. відкриті джерела короткоперіодичного радіовипромінювання, названі пульсарами (
Чорні дірки.
При навіть тиск виродженого нейтронного газу не здатний зупинити гравітаційне стиска
ЛІТЕРАТУРА
1. Д.Я.Мартынов. Курс общей астрофизики. - М.: Наука, 1971. - 616с.
2. Физика космоса. Под ред.Р.А.Сюняева. - М.:Сов.энциклопедия, 1986. - 783 с.
3. И.В.Савельев. Курс общей физик
Хотите получать на электронную почту самые свежие новости?
Подпишитесь на Нашу рассылку
Наша политика приватности обеспечивает 100% безопасность и анонимность Ваших E-Mail
. Тоді Р*, ρ*, Т* конвективного елементу пов'язані співвідношеннями:
; 
(6.11)
.
(6.12)
. В ході поширення хвилі області з більшими Р та Т рухаються швидше й наздоганяють області з меншими Р та Т. Так утворюється ударна хвиля, в котрій кінетична енергія швидко переходить в теплову, й шари хромосфери, що їх досягає хвиля, нагріваються.
(6.13)
.
. Він здуває частинки й гази атмосфер планет, формує кометні хвости. Сонце втрачає 0,01
за 5 млрд. років (
)ʘ.
Новости и инфо для студентов