Зона лучистого переноса — средняя зона Солнца. Располагается непосредственно над солнечным ядром. Выше зоны лучистого переноса находится конвективная зона. Нижней границей зоны считают линию, ниже которой происходят ядерные реакции, верхней — границу, выше которой начинается активное перемешивание вещества.
Строение
Плазма в зоне лучистого переноса сжата настолько плотно, что соседние частицы не могут поменяться местами, из-за чего перенос энергии путём перемешивания вещества очень затруднён. Дополнительные препятствия для перемешивания вещества создаёт низкая скорость убывания температуры по мере движения от нижних слоёв к верхним. Прямое излучение наружу также невозможно, поскольку вещество непрозрачно для излучения, возникающего в ходе реакции ядерного синтеза.
Единственный способ, которым происходит перенос энергии — это последовательное поглощение и излучение фотонов отдельными слоями частиц.
Механизм переноса энергии
Гамма-квант, приходящий из солнечного ядра поглощается частицей вещества (атомным ядром либо свободным протоном), после чего возбуждённая частица излучает новый квант света. Этот фотон имеет направление, никак не зависящее от направления поглощённого фотона и может как проникнуть в следующий слой плазмы в лучистой зоне, так и переместиться назад, в нижние слои. Из-за этого промежуток времени, за который энергия, произведённая в ядре, достигает конвективной зоны, может измеряться миллионами лет. В среднем этот срок составляет 170 тысяч лет (для Солнца).
Превращение излучения
В силу того, что энергия излучённого фотона всегда меньше энергии поглощённого, спектральный состав излучения по мере прохождения лучистой зоны меняется. Если на входе в зону все излучение представлено чрезвычайно коротковолновым гамма-излучением, то, покидая лучистую зону световой поток излучения представляет собой «смесь», охватывающую практически все длины волн, включая и видимый свет.
Лучистые зоны звёзд
Достоверно внутренне строение звёзд неизвестно, но скорее всего звёзды типа Солнца и меньше имеют лучистое ядро и конвективную атмосферу, звезды больше 1,4 массы Солнца имеют конвективное ядро и лучистую атмосферу.
Интересные факты
Хотя нейтрино образуются при термоядерной реакции одновременно с фотонами, они покидают Солнце беспрепятственно, не затрачивая на это такого значительного времени, как фотоны, из-за того, что Солнце для них, как и другие звезды, абсолютно прозрачно.
|
