日冕是什么 日冕的形态结构有哪些
日冕是一种自然现象,我们有时候能够看到这种景象。日冕可分为内冕、中冕和外冕3层。亲爱的小伙伴们,日冕是什么?形态结构有哪些?下面小编给大家分享关于日冕资料,我们一起来看一下吧~
日冕简介
日冕是太阳大气的最外层,厚度达到几百万公里以上。日冕温度有100万摄氏度,粒子数密度为1015m3。在高温下,氢、氦等原子已经被电离成带正电的质子、氦原子核和带负电的自由电子等。这些带电粒子运动速度极快,以致不断有带电的粒子挣脱太阳的引力束缚,射向太阳的外围。形成太阳风。
日冕发出的光比色球层的还要弱。日冕可人为地分为内冕、中冕和外冕3层。内冕从色球顶部延伸到1.3倍太阳半径处;中冕从1.3倍太阳半径到2.3倍太阳半径,也有人把2.3倍太阳半径以内统称内冕,大于2.3倍太阳半径处称为外冕。
日冕的形态结构
形状
日冕的形状同太阳活动有关。在太阳活动极大年,日冕接近圆形,而在太阳宁静年 则比较扁,赤道区较为延伸。日冕直径大致等于太阳视圆面直径的1.5~3倍以上。(见日冕周期变化)。
精细结构
日冕的精细结构有:冕流和极羽、冕洞、日冕凝聚区等。日冕的结构一般随时间缓慢地变化。人们认为,观测到的不同结构可能是同一结构在不同时期的表象。
日冕组成
日冕是太阳大气的最外层,从色球边缘向外延伸到几个太阳半径处,甚至更远。分内冕、中冕和外冕,内冕只延伸到离太阳表面约0.3R嫯处;外冕则可达到几个R嫯,甚至更远。日冕由很稀薄的完全电离的等离子体组成,其中主要是质子、高度电离的离子和高速的自由电子。
太阳大气的最外层。形状随太阳活动大小而变化。广义的日冕可包括地球轨道以内的范围。日冕主要由高速自由电子、质子及高度电离的离子(等离子体)组成。其物质密度小于2×10-12千克/米3,温度高达1.5×106~2.5×106K。由于日冕的高温低密度,使它的辐射很弱且处于非局部热动平衡状态,除了可见光辐射外,还有射电辐射,X射线,紫外、远紫外辐射和高度电离的离子的发射线(即日冕禁线)。 [2]
白光日冕有3个分量:① K冕。在 2.3太阳半径以内,由自由电子散射光球的连续光谱。②F冕。在2.3太阳半径以外,起源于黄道面内行星际尘埃粒子散射光球的光,它的光谱中有夫琅和费线,F冕又称为“内黄道光”。③ E冕。又称L冕,是日冕气体离子发射线的光。日冕的磁场强度约1/10000~1/100特斯拉,随距日面距离的增加而减小。
日冕辐射
辐射
日冕的辐射是在非局部热动平衡状态下产生的,有以下几种情况:①日冕气体中的自由电子散射光球辐射,即白光日冕。②电子在热运动中同质子、α 粒子以及各种重离子碰撞时,产生轫致辐射。③处于亚稳态的离子的禁戒跃迁,是日冕禁线的来源。④当电子在磁场中运动时,产生回旋加速辐射或同步加速辐射。这种过程对于产生日冕的较长波长(如射电波)的辐射是相当重要的。⑤在日冕等离子体的静电振荡和阿尔文波等过程中也产生辐射。 [3] 日冕的可见光波段的连续辐射是日冕物质散射光球的连续辐射的结果,因而日冕连续光谱的能量分布与光球很相似。白光日冕的光可分为:K日冕、F日冕、E日冕(有时称L日冕)。太阳光谱的远紫外线和X射线主要是在日冕中产生的。光球温度较低,在这两个波段的辐射远没有日冕强。为了不受光球辐射的干扰,常用远紫外线及X射线这两个波段来拍日冕像。用X射线拍到的日冕像。把可见波段的单色像同远紫外线和X射线等单色像作比较,便可研究太阳大气不同层次的物理状态(见太阳单色像)。
射电辐射
宁静日冕射电辐射在一些方面与日冕X射线相类似,二者虽然只占太阳总辐射能的很小部分,却能提供相当数量的信息。对于X射线有很大意义的轫致辐射,对射电谱也很重要;用射电波与X射线一样能直接观测日冕的射电辐射而不受光球辐射的干扰。通过光谱分析得出日冕的e="3"<日冕的电子密度和运动温度。
热导率粒子速度
日冕的热导率十分高,粒子速度很大,这就使得日冕处于近似等温状态。总结不同学者的研究结果,可知日冕温度约1.5×106K,太阳活动极大时可达2.5×106K,在远离太阳的区域温度缓慢下降。通过太阳射电观测,也得到同样的数值。