Изучение спектров вспышки

Изучение спектров вспышки, полученных во время полных затмений, значительно расширяет наши знания физических условий в хромосфере. Полная фаза затмения наступает, когда Луна в точности закрывает слои солнечной атмосферы, дающие непрерывный спектр. В этот миг становятся видимыми более высокие хромосферные слои в форме серпа, ибо если затмение полное, видимый диаметр Луны должен превышать диаметр Солнца. Если поместить стеклянную призму перед телескопом, то получится спектр, состоящий из целого ряда цветных серпов — изображений не закрытых частей атмосферы, проектирующихся на небо за краем Луны. Каждый серп соответствует излучению определенного химического элемента. Серпы — яркие, что характерно для эмиссии газа при низком давлении.

Яркие линии спектра вспышки грубо соответствуют темным фраунгоферовым линиям спектра поглощения. В обоих имеются одни и те же линии. Однако при близком рассмотрении обнаруживается ряд существенных различий. Линии нейтрального и ионизованного гелия, совершенно не видимые в обычном спектре поглощения, появляются в спектре вспышки. Вообще в спектре хромосферы отношение интенсивностей линий ионизованных металлов к интенсивностям линий нейтральных элементов значительно больше, чем в обычном фраунгоферовом спектре Солнца.

Увеличение ионизации можно объяснить либо уменьшением давления, либо ростом температуры. Полагая, что край Солнца холоднее ниже лежащих слоев, астрономы долгое время склонялись к первому объяснению. Индийский физик Саха впервые показал, что если плотность в верхней атмосфере уменьшается, то атомы относительно дольше остаются в ионизованном состоянии, ибо они реже встречаются с электронами и переходят в нейтральное состояние. Эта теория удовлетворительно объясняет основные черты спектра вспышки.