Күн – байсалды жұлдыз болып табылады, егер оның жалпы эммиссиясына қарасақ (сәуле шығару, жарқырау), онда көп жағдайда көрінетін жарық оның фотосферасынан басым болады. Бірақ ол тәжден белсенді лақтырылулардың байқалатыңдығын көрсетеді: жеке жағдайда Х – сәулелер, EUV және радиотолқындар. ТӘЖ - Күн айналасындағы сұйылтылған газ болып табылады. Оны біз күн тұтылу кезінде көре аламыз. Оның құрлымы, қызметі сияқты магнит өрісімен жөнге салынады.

Эруптивтік оқиғалар кезіндегі, күн энергиясының қауыпты жарылысты қайта өнделулері – ыстық плазма көздеріне және энергиясы бойынша үдетілген бөлшектер , тәждегі орташа жылу энергиясын шамамен 100 эВ-қа дейін арттырады. Осы эруптивті оқиғалардың кейбіреулері күннің ғарыштық сәулелерінің бөлшектерін өте жоғарғы энергияға дейін үдетеді. Бұл өте сирек кездесетін жағдай, 1942 жылдан 2009 жылдар аралығында, шамамен 70 оқиға байқалған.

Күн тәжі: магнит өрісінің құрлымының динамикалық ортасы

Күн тұтылуының суреттері (мұнда: 26 ақпан 1998 жыл, Гваделупа; © Christian Viladrich, SAFhttp://www2.saf-lastronomie.com/accueil.html) тәждің формасы дөңгелек емес екендігіне дәлел. Тәждің Күннің көрінетін аймағынан ерекшелігіде осында. Оның формасы тура сфера тәрізді. Ол былай түсіндіріледі: фотосфераға гравитациялық күш (ауырлық күші) әсер етеді. Гравитация әрбір бөлшектін массалар концентрациясын ортасына тартады және сонысымен сфералық денелерді құрайды : планеталар, ай және Күннің өзін. Тәж бір жағынан 1 миллион градус ыстық, ионизацияланған газ, электр зарядталған бөлшектерден тұратын, электрон, протон, гелий ядросы мен неғұрлым ауыр элементтерден құралады. Бұл газ манит өрісіне енеді, сонымен қатар гравитация да Күннің ішіне қарай кетеді.

Магнит өрісі мен тәждің құрлымы

Бұл жағдай белгілі экспериментке ұқсас, оның көмегімен біз мектепте оқытамыз, магнит өрісінің сызықтары қалай орналасқан, магниттің екі полюсі: магнитті бір парақ қағаздың бетіне жатқызамыз, жанына басқа бір магнитті қоямыз. Парақ бетіндегі аздаған темірдің ұнтақтарының орналасуын көреміз. Болар болмас темірдің тұйіршіктері күш сызықтарының бойымен орналасады, яғни өріс сызығының траекториясы көрінеді.

Бұл Күн тәжімен қалай байланысты?

Енді жаңа көзқараспен, эмиссия көмегімен, ыстық тәжді газдан не шығатындығын қарастырайық. Суреттің он жағында тәж соңғы
ультрокүлгіндегі (EUV) фрагменті көрсетілген, лақтырылатын газ тәрізді темірдің температурасы 1 миллион градусқа жуық ( сурет: региондар өтуі және короналды зерттеуші серік, TRACE;HACA). Фотосфера барлық Күннің көрінетін инфрақызыл жарығы шығарады, мұнда қараңғы, өйткені температура 6000 градусты құрайды, ал оның ыстығы EUV сәулеленуін зерттеу үшін жеткіліксіз. Ыстық тәжді газ тұзақпен шектеледі. Бұл былай түсіндіріледі: темірдің ұшып шыққан иондары магнит өрісінің тұзағында қалып қояды: магнит өрісінің бойымен орналасуға мәжбүр болған темір ұнтақтары секілді. Зарядталған бөлшектер күш сызықтарының бойымен еркін ауыса алады, тек перпендикуляр бағытта емес. Сондықтан біз тәждегі өріс сызықтарын «көреміз», онда олар біз «көргіміз» келеді мен шектелмей, магнит сызықтары магнит өрісін темірдің ұнтақтарының көмігімен көргеніміздей. Магнит өрісінің сызықтары - тәжді тудыратын, Күннің ішінде орналасқан.
.

Күн динамикасы (белсенділік)

Күн мен магниттің арасында үлкен айырмашылық бар: магнит , негізінде өзінің күш сызықтары сияқты, статистикалық конфигурация (форма). Бірақ Күн ішіндегі турбулентті газ, өзінің газдық ағысын, ішкі магнит өрісін және тәжде таралуын үнемі өзгертіп тұрады. Сондықтан бізге таныс магнитке қарағанда Күннің магнит өрісі статистикалық тұрақты емес. Біз күн тұтылуы кезінде көре алатын, тәждің кең масштабты құрлымы(немесе кемедегі EUV толқындарында көрінетін) - тұрақты емес! Тұтылудың бейнеленуі (көрнісі) бұл жай ғана динамикалық жағдайдың суреті емес. Тәжде орасан зор тәж массаларының лақтырылулары болатың құрылымдар түзеледі және олар газдың жарылысын тудыратын ыстыққа дейін қыздырылады. Бұл энергиясы жоғары зарядталған бөлшектер жарқылаулар тудырады.

Күн тәжінің ұйытқулары: тәжден массаның лақтырылуы және лап етулер (жарқыраулар).

Күннің белсенділігінің анағұрлым таңқаларлық эруптивтік құбылысы ретінде, тәжден массаның лақтырылуын есептеуге болады (аббревиатура: ВКМ). Жоғардағы суреттер сериясы, ғарыш аспаптарында (SОHO; ЕSA / NASA) Күн мен Гелиосфера обсерваториясында LASCO коронографының көмегімен алынған болатын. Коронографта Күннің жарық көрінетін дөңгелегі жабылған, сондықтан күңгірт тәж, табиғи күн тұтылуы кезіндегідей көрінеді (ұқсас).

Бірінші суретте тәждің қаптаған электрондық лақтырылулары көрсетілген. Құрлымына , тұтылатын дискінің астына қалыптасатын , стример деп аталатын –бұл функция, кіреді. Ол тұтылуды суретке түсірумен байланысты және белгілі. Келесі суреттерде газды және оның қозғалысы магнит өрісімен шектелген, жоғарғы тәжде қалай болатындығын көруге болады. Сонында ол Күнді тастап Гелиосфера арқылы таралады. Осы кезде газ магнит өрісінің құрылымын тағыда көрінетін етеді. Бұл шындығында көбінесе газ емес, лақтырылып тасталатын, ол- магнит өрісінің тәжді құрылымы. Магнит өрісі қайтадан газды содан қабылдайды. Бұл Жердегі жанар таудың атылуынан айырмашылығы, жарылыс лақтырылады да (ақтарылғанда), содан кейін төмен қарай ауырлық күшінің әсерінен қайта құлайды.

A Ал күннің лап етуі электромагниттік спектрлердің әртүрлі диапазонда аяқасты жарқыраулар кезінде байқалады. Мұндай жарқыраулар әсіресе кәдімгі тәжді лақтырулар кезінде білінеді: шеткі ультрокүлгін (аумағында) (EUV), Х-сәуле, және радиотолқын, немесе кейде гамма- сәуледе, ережеге сәйкес, Күннің сыртқы лап етулерін, біздің бақылаудағы аспаптармен көре алмайтын кезде. Жоғарыдағы үш фотосуретте: SOHO бортында 14 шілде 2000 жылы Extreme Ultraviolet Telescope телескопының көмегімен түсірілген Күннің әртүрлі бейнелері көрсетілген (EIT; 19,5 Нм толқын ұзындығында). Күн дискісінің кіндігінен сәл ғана жоғары орналасқан «белсенді аймаққа» көңіл аударсаңыз: ортанғы панель (сурет) кенеттен ағарып келе жатқандығын көрсетеді. Жарықтылығы келесі суреттеде сақталған, ол 1 сағаттан кейін түсірілген сурет болсада. Бұл – күннің лап етуі. Күннің лап етуі мен тәжді массаның лақтырылуы тәуелсіз болмайды. SOHO бортындағы коронограф осы лап етуден болған тәжді массаның лақтырылуын (ТМЛ) тіркеуге алды.

Күннің энергетикалық бөлшектер оқиғасы

Оң жақтағы EIT бейнелеудегі ақ нүктелер жоғарғы энергиялы бөлшектердің ізі, протон мен иондардың энергиясы бірнеше ондаған және жүздеген МэВ-қа жететін және аспаптарға әсер ететін, мынаның куәсі болады, бөлшектер осы күн оқиғасы аумағында, жоғарғы энергияға дейін үдетіледіде , планетааралық кеңістікке кетеді. Бұл фотосурет Күннің энергетикалық бөлшектерінің ғарыш технологиясына әсерінің көрнісін бейнелейді.

Энергиясы әлде қайда жоғары протондар Жердегі нейтронды мониторлардатабылған (тіркелген). Суретте уақыт профиліндегі бірнеше нейтронды мониторларда жүргізілген бақылаулар көрсетілген, NMDB нәтижелерінен алынған. Бұл бөлшектердің үдетілулері,Күндегі лап етуі мен тәжден массаның лақтырылуының уақытымен байла-нысты болса керек. Мұндай оқиғалар, Күн - энергиясы осындай зарядтарған бөлшектерді үдететін, Жерде бөлшектер детекторымен немесе нейтронды мониторлармен табылуы мүмкін, олар былай деп аталады: Ground Level Enhancements (GLE). .

Дәл осы энергиясы жоғары бөлшектерді, біз: Күннің ғарыштық сәулелері д. а. Егер сіз басқа да GLEs –ді көргіңіз келсе, NMDB оқиғаларды зерттеу құралына өтіңіз. Өзінің салғыңыз келген GLE-нің нөмірін және тіркейтін станциясың таңдаңызда, «Отправить» кнопкасын басыңыз

Тәжден массаның лақтырылуы қалай болады және жарқыраулар қалай пайда болады ?

Белсенді жарқыраулар аймағындағы және тәжден массаның лақтырылуы кезіндегі болатын жағдайларға жақынырақ көз жүгіртсек: TRACE NASA ғарыш кемесі 14 шілде 2000 жылы EUV-да жарқырауларды бақылады, SOHO/ EIT сияқты, бірақ көз аясы тар ауқымда, және неғұрлым жоғары тактілі уақыт белгісінде.

Екі суреттің сол жағындағыда, бастапқы көрніс: (1) қараңғы жіп, жарық белсенді аймақ үстіне тоқтатылған (жоғарғы панель), бөлінеді және лақтырылады. (2) Талшық жіп тәрізді тәж арқылы көтерілдіде, оның бір бөлігі, бұрынғыдай, төменгі панельдегі суретті қараңыз.

Талшық – лақтырылған тәж массаның бөлігі болады. Оң жақтағы бірінші суретте көрсетілгендей, негізгі аумақ жарықтанырылған.

Нәтижесінде фигуралар, тұзақ тәрізді, саны көбейе береді де бірнеше сағаттардан кейін көз аясынан таса болып жоғалып кетеді. Мұны төменгі сурет көрсетеді.
Бұл туралы және басқада бақылаулар деректерімен фильмдерді келесі TRACE сайтынан табуға болады
http://trace.lmsal.com/POD/.

Магнит полюстерінің алмасуы: Күннің эруптивті оқиғаларының негізгі шешуші процестері

Бұл оқиғалар кезіндегі болған процестер, мультфильмнің қарапайым сценарилері сияқты, келесі сурет ретінде көрсетуге болады. Бұл талшықтын екі өлшемді көлденен қимасы, ол тығыз газдың көмегімен тәждің магнит өрісінің ауырлық күшіне қарсы тұрады

(a) Бұл ағыстағы газдың электр тоғы, талшық айналасында магнит өрісін тудырады, суретте аймақ айналасындағы жасыл түзулер ретінде көрсетілген. Сонымен бірге талшық магнит күш сызықтарымен қоршалған, Күн фотосферасынан төмен - олар Күннің қойнауынан пайда болады.

(b) Егер газдың турбулентті қозғалысы әсерінен және фотосферадан төмен, магнит өрісінің талшығы шектелген затпен , аумақтың үлкен биіктігіне көтеріледі, бастапқыда болғандай, артынша бұрынғыға қарағанда аз материяға ие, неғұрлым төменгі қысым, айналасына қарағанда:ең жақын зат , бұл аумаққа, магнит өрісімен ұсталып түсетің болады. Қарама-қарсы бағытталған магниттің күш сызықтары бір-біріне сары тікбұрыш аумағында жақындайды. Бұл аймақ – токты қабат д. а. Өйткені кенеттен өзгерген магнит өрісі қарқынды электр тоғын тудырады.

(c) Магнит өрісінің күш сызықтарын токты қабатта қалпына келтіруге болады: өрістің бір қызыл сызығы (б), содан соң екі жаңа күш сызығы пайда болады – біреуі талшық өсіндісінде бүгіліп қалса, екінші бөлігі талшықтан төмен жаңа тұзақ түзейді.

(d) Магнит полюстерінің алмасуының келесі өріс сызығына әсер ету процессі талшықтан алыстаған сайын өседі. Егер күш сызықтарын мынадай негізде қоссақ: Күннің бір шетімен, ал екінші жағында Күн жүйесінің шетімен (суреттерде көсетілмеген), талшық Күн қойнауына негізделген магнит өрісінен ажырап қалуы мүмкін. Содан сон талшық тәжден ажырап, планетааралық кеңістікке кетеді. Бұл реттілік жоғарғы бейнелеуде көрсетілгендей: талшық көтеріледіде , біртіндеп жоғала бастайды, әзірге магнит тұзақтарының жаңа формасы ыстық газға толып тұрғанда, әліде бірнеше уақыт аралығында сәуле шығара алады, мысалы: EUV.

Бөлшектердің үдетілуі

Магнит өрісі қалыптаса бастағанда, энергия газ жылуына және кейбір бөлшектердің жоғары жылдамдығы мен энергиясына дейін үдетілуіне түрленеді. Бұл әртүрлі орында радиациалы сигнатуралар (мінезіне сәйкес белгілер) тудырады, (d) көрсетілген. Үйектер алмасу кезінде үдетілген бөлшектер (магнит өрісінің күш сызықтарының қайта қосылуы) де, планетааралық кеңістікке ұшып шығуы мүмкін.

Үйектер алмасу аймағында бөлшектер тек қана талшықтан төмен үдетіліп қана қоймайды. Талшық жоғары жылдамдықпен лақтырылғанда, ол соққы толқынды генерациялауы, ұшақ алдындағы ауадай, мүмкін. Ол ауада соққы толқын тудырған дыбыстанда тезірек ұшады, біз оны кенеттен туған шудай қабылдаймыз. Күн тәжінде, зарядталған бөлшектерден тұратың газ, соққы толқындарда электр өрісі болады, олар бөлшектерді жоғарғы энергияға дейін үдете алады.

Біз кейбір ірі жарқыраулар мен тәжден массаның лақтырылғанын да, Жер шарына жететін ғарыштық сәулелердің дәл қалай үдетілетіндігін білмейміз. Сондай-ақ білетініміз, бөлшектер оқиғаларының мұндай үлкен жарқыраулары, жылдам және кең көлемді тәжден массаның лақтырылуының нәтижесінде болатындығы. Қарқынды зерттеулер қызметінің, полюстер ауысу мен соққы толқындар Күн тәжіндегі бөлшектерді үдетуіннің, өзіндік орны бар.

Зерттеушілер үлкен энергетикалық күн бөлшектерінің оқиғаларының пайда болуын анықтау үшін, әртүрлі аспаптар қолданады. Сонымен қатар модель жасау, олардың пайда болуын болжау мен уақытша эволюция, қарқындылықтың шыңында орынды. Күннің шапшаң энергетикалық бөлшектерін зерттеуде нейтронды мониторлар негізгі құрал болып табылады. (Қосымша ақпаратты қара.).