Форма короны Солнца

Фан Сергей, 11 кл. (2010-2011 уч. г.)

Введение

Полное солнечное затмение – это уникальная возможность для исследования внешних слоев атмосферы Солнца – хромосферы и короны. И хотя их наблюдения проводятся повседневно, этого оказывается недостаточно. Корона видна только во время полного солнечного затмения, так как яркость света короны в миллион раз меньше яркости света диска. Кроме того, свет от диска Солнца рассеивается атмосферой Земли и яркость этого рассеянного света близка к яркости короны. Самая яркая часть Солнца, та, что кажется нам желтой, называется фотосферой. Во время полного затмения лунный диск полностью покрывает фотосферу. Только после того, как фотосфера скрывается за Луной, на недолгое время можно увидеть хромосферу в виде клочковатого кольца красного цвета, окружающего черный диск.
Солнечная корона простирается далеко от Солнца – до орбит Юпитера и Сатурна. В течение 11-летнего цикла солнечной активности меняются как форма короны, так и общая ее яркость. [1]
Корона слагается из 2 составляющих. Свет фотосферы, рассеянный на электронах, который называется короной К, преобладает на расстояниях, меньше приблизительно 2.3 Rс. Вне этой области преобладает составляющая F, создаваемая рассеянием излучения фотосферы на мелких пылевых частицах.

Корону разделяют на 3 области – внутреннюю, среднюю и внешнюю. Внутренняя корона простирается от верхней границы хромосферы до ~ 1.3 Rс. Хромосфера исчезает на высоте 12000 км, где число спикул уже меньше одной на ячейку супергрануляции и уже больше не заметны на фоне излучения короны. Внутренняя корона достаточно ярка для того, чтобы в идеальных условиях ее можно было наблюдать вне затмений.

Средняя корона простирается от 1.3 Rс до примерно 2.3 Rс. Во внешней короне, выше 2.3 Rс, преобладает корона F и происходит переход к зодиакальному свету. [2]

Наблюдения

В работе использованы наблюдения, полученные П. И. Бахтиновым под Астраханью во время полного солнечного затмения 29 марта 2006 г.

Рис. 1. Белыми линиями отмечена территория, где наблюдалась полная фаза.

На момент затмения диаметр Луны составлял 33.3', а Солнца - 32.0'.

Рис. 2. Вид Солнца на момент затмения

Рис. 3. Снимок получен с помощью фотоаппарата Canon-350D, объектив МТО-11.

Определение диаметра короны

Рис. 4. Изофоты короны в фильтре В.

Рис. 5. Направление, по которым определялся диаметр короны.

Измеренный диаметр Луны составляет 9.7 пикселей (размерность Photoshop), что равно 33.3'. Отсюда определим масштаб наших изображений. Измерим корону в разных фильтрах по изофотам (рис. 5).
К сожалению, поле изображения мало и позволяет прослеживать корону лишь до 2 диаметров Луны.

Таблица 1.

B фильтр
E (pix)
E (')
P (pix)
P (')
e
R
11,91
40,9
11,14
38,2
0,07
1,2
13,09
44,9
11,61
39,8
0,13
1,3
14,77
50,7
12,85
44,1
0,15
1,5
17,16
58,9
14,87
51
0,15
1,8
21,26
73
18,42
63,2
0,16
2,2
V фильтр
11,88
40,8
10,62
36,4
0,12
1,2
13,12
45
11,46
39,3
0,14
1,4
14,62
50,2
12,73
43,7
0,15
1,5
16,85
57,8
14,53
49,9
0,16
1,7
20,23
69,4
17,61
60,4
0,15
2,1
26,14
89,7
23,22
79,7
0,12
2,7
R фильтр
11,73
40,3
10,51
36,1
0,12
1,2
12,81
44
11,29
38,8
0,13
1,3
14,25
48,9
12,57
43,2
0,13
1,5
16,43
56,4
14,35
49,3
0,14
1,7
19,68
67,6
17,32
59,4
0,14
2
25,2
86,5
22,4
76,9
0,12
2,6

В таблице 1 представлены результаты измерения короны, где

Рис. 6. Распределение сплюснутости короны в зависимости от радиуса в фильтре В.

Рис. 7. Распределение сплюснутости короны в зависимости от радиуса в фильтре V.

Рис. 8. Распределение сплюснутости короны в зависимости от радиуса в фильтре R.

Рис. 9. Протуберанец.

С помощью программы IRIS была измерена высота протуберанца. Она оказалась равна 1’. Что составляет приблизительно 42000 км.

Заключение

Определена сплюснутость короны во время полного солнечного затмения 29 марта 2006 г.
В фильтре В в отличие от других наблюдается постоянный рост сплюснутости короны при увеличении расстояния.
Анализируя рис. 7 и 8можно сделать вывод, что на расстоянии R = 2 начинается F – корона.
Определена высота протуберанца.

Используемые источники

  1. Л. Князева. «Вокруг света» http://www.vokrugsveta.ru/vs/?article_id=202
  2. Э. Гибсон. Спокойное Солнце. 1977 г.
  3. М. Миннарт. Практическая астрономия. 1971 г.
  4. Солнечное затмение 1 августа 2008 г.