ФИЗИЧЕСКОЕ СОСТОЯНИЕ КОРОНЫ

Уже большое простирание короны по высоте внушает мысль о ее чрезвычайно высокой температуре [см. формулу (4.4)]. Такая идея находит себе подтверждение при объяснении К-составляющей. Спектр ее воспроизводит непрерывный спектр Солнца без фраунгоферовых линий. Если это рассеяние света фотосферы с ее фраунгоферовыми линиями, то исчезновение последних можно объяснить, лишь прибегнув к эффекту Доплера (КПА 481). Движущаяся частица рассеивает падающий на нее свет со сдвигом по длине волны, соответствующим ее движению относительно освещающего источника и движению по лучу зрения наблюдателя. Но частицы в короне движутся беспорядочно и рассматриваемый сдвиг приводит к размазыванию спектральной линии, тем более сильному, чем больше средняя скорость движения частиц. В спектре К-короны все же удается обнаружить на месте Н и К-линий CaII небольшое, но очень широкое (до 100 А) понижение интенсивности (депрессию). Этой ширине соответствует скорость по лучу зрения к нам и от нас до 1/80 скорости света, т. е. около 7500 км/с. Несложный расчет, основанный на формуле (2.19), показывает, что водородные атомы имеют подобные скорости движения при температуре до 100 млн кельвинов, но при такой температуре все атомы водорода ионизованы. Из двух его составляющих не протоны, а более легкие электроны обладают особенно высокой способностью рассеивать свет. Из-за своей малой массы они имеют несравненно большие скорости теплового движения, так что указанное выше размазывание спектральных линий они дадут уже при температуре порядка немногих миллионов Кельвинов.

Сильное рассеяние света электронами, так называемое томсоновское рассеяние сопровождается поляризацией рассеянного света, что также наблюдается в короне. Поляризация должна быть радиальной, в соответствии с наблюдениями; она должна быть полной при рассеянии под прямым углом. Но на любой электрон приходит излучение от разных точек близкого солнечного диска, т. е. с разных направлений. Кроме того, на одном луче зрения расположены электроны, лежащие и ближе и дальше картинной плоскости, т. е. рассеивающие в сторону

Рис. 30. Схема солнечной короны. S — Солнце. Е — Земля. Точками обозначены электроны, кружками — пылинки, — угол рассеяния

Земли приходящее к ним излучение не под прямым углом. Еще более важно то, что к свету К-короны присоединяется мало поляризованный свет F-короны.

Что касается F-короны, то ее следует считать результатом рассеяния солнечного света частицами пыли, окружающими Солнце и движущимися в межпланетном пространстве на близких и далеких расстояниях от Солнца, вплоть до земной орбиты. На рис. 30 показана схема образования К- и F-короны. Точками обозначены электроны, кружками — твердые частицы. В непосредственной близости к Солнцу твердые частицы существовать не могут: они испаряются. F-корона бесструктурна и образует аморфный фон для К-короны, которая несет всю сложность видимого строения короны.