Эффект Вильсона

Иллюстрация эффекта Вильсона. Видимая форма полутени солнечного пятна меняется в зависимости от его положения на диске Солнца.

Эффект Ви́льсона — изменение видимой формы солнечного пятна в зависимости от его положения на диске Солнца. Состоит в том, что, если пятно находится вблизи лимба Солнца, ближайшая к лимбу сторона полутени пятна кажется толще, чем удалённая от неё.

Зарисовка диска Солнца из оригинальной работы Вильсона^[1]. Видна асимметрия зоны полутени у левого пятна (№ 3).

Эффект вызван тем, что солнечная плазма в солнечном пятне несколько холоднее и разреженнее, а следовательно — прозрачнее, чем в окружающей фотосфере. Таким образом, в пятне видимый свет исходит с большей глубины, поэтому можно считать, что солнечное пятно имеет форму блюдцеобразного понижения в солнечной атмосфере глубиной около 500—700 километров ниже уровня фотосферы. Если плоскость такого пятна не перпендикулярна оси зрения наблюдателя, то его дальний край выглядит шире, чем передний^[2][3][4].

«Эффект Вильсона» на примере обычного блюдца. Синий цвет соответствует полутени пятна, белый — его тени.

Этот эффект был впервые отмечен в 1769 году шотландским астрономом А. Вильсоном (англ. Alexander Wilson), который правильно понял геометрические причины такого явления и назвал солнечные пятна «огромными углублениями (англ. excavations) в светящемся веществе Солнца»^[1].

Эффект Вильсона проявляется не у всех солнечных пятен. Более того, у небольшого количества пятен сложной конфигурации иногда может наблюдаться так называемый «обратный эффект Вильсона», при котором ближайшая к лимбу сторона полутени тоньше, чем удалённая от него^[5].

Современные средства наблюдения позволяют измерять понижение поверхности Солнца в пятнах (т. н. «вильсоновскую депрессию») непосредственно^[6].

Примечания

1. ↑ ^{1 2} Wilson A. Observations on the Solar Spots. by Alexander Wilson, M. D. Professor of Practical Astronomy in the University of Glasgow. Communicated by the Rev. Nevil Maskelyne, Astronomer Royal // Trans. Roy. Soc.. — 1774. — Vol. 64. — P. 1-30.
2. ↑ Прист Э. Р. Солнечная магнитогидродинамика. — М.: Мир, 1985. — С. 76.
3. ↑ Loughhead R. E., Bray R. J. The Wilson Effect in Sunspots // Australian Journal of Physics. — 1958. — Vol. 11.
4. ↑ Maltby P. Sunspots: Wilson Effect // Encyclopedia of Astronomy and Astrophysics. — Bristol: Institute of Physics Publishing, 2001.
5. ↑ Bagare, S. P. Revisit of the Classic Wilson Effect // Magnetic Coupling between the Interior and Atmosphere of the Sun, edited by S.S. Hasan and R.J. Rutten; Astrophysics and Space Science Proceedings. — 2010. — ISBN 978-3-642-02859-5.
6. ↑ Hudson H., Fivian M. RHESSI and the Wilson effect.