Справочник

FIP эффект

Обозначение FIP – это английская аббревиатура слов «first ionization potential» (первый потенциал ионизации).

Термин «FIP эффект» относится к «аномальному» распределению примесных элементов в верхних атмосферах Солнца и звезд (и в некоторых других астрофизических объектах) по сравнению с химическим составом их фотосфер.
Физическая суть FIP эффекта связана с повышенным содержанием примесных элементов (Z) в различных образованиях верхней солнечной атмосферы (хромосферы и короны) с низким первым потенциалом ионизации (< 10 эВ) (к таким элементам относятся, например, Si, Fe, K и Mg – элементы с low FIP) по отношению к их фотосферным содержаниям.

Содержания элементов с более высоким FIP (> 10 эВ) в верхней атмосфере Солнца остаются практически фотосферными (например, C, N и O – high FIP).
Впервые первые признаки существования FIP эффекта были обнаружены спектроскопическими наблюдениями в УФ области спектра короны Солнца в 1963 г. (аппаратура устанавливалась на ракетах). С тех пор стало очевидно, что FIP – эффект затрагивает многие фундаментальные области изучения современной астрофизики – физику Солнца, физику звездных атмосфер, космохимию и космогонию.
Проявления FIP эффекта были обнаружены и в солнечном ветре и даже в распределении космических лучей, поэтому его изучению в последние двадцать лет уделяется очень большое внимание. Интерес к исследованию его проявлений в атмосферах Солнца и звезд обусловлен, прежде всего, тем, что он оказывается индикатором физических процессов, связанных с динамикой и нагревом их верхних атмосфер, а его измерения могут дать информацию об этих процессах. Установлено, например, что в условиях Солнца, которое является звездой со слабой корональной активностью, в его короне в несколько раз повышено содержание low FIP элементов.
Однако у звезд с высокой корональной активностью характер FIP эффекта радикально изменяется: в коронах таких звезд содержания low FIP элементов оказываются ниже обилий примесных элементов с высоким значением FIP (это получило название обратного FIP эффекта – IFIP). Обратный FIP эффект проявляется, в основном, у молодых звезд и у звезд поздних спектральных классов – красных карликов, нормальный FIP – у звезд на главной последовательности с умеренной корональной активностью.
Корональная активность звезд и Солнца обусловлена действием механизма генерации их магнитных полей – динамо и с толщиной их конвективных зон, которая зависит от содержания примесных элементов. Следовательно, FIP эффект связан и с эволюцией звезд на главной последовательности.
Среди наиболее популярных теорий, объясняющих проявления FIP эффекта, наиболее перспективной оказывается теория, основанная на особенностях распространения альвеновских и других типов МГД волн в коронах Солнца и звезд.

автор В.М. Томозов, Иркутск