Immagine della Cromosfera con due belle protuberanze ottenuta della Siberia per Antonio Cocconcelli.

La protuberanze solare sono decisamente i fenomeni più spettacolari che possiamo osservare sul sole. Queste fenomeno si osserva solo nelle condizione di eclisse totale oppure con apposito filtro che lascia passare la luce con longitudine di onda 6563 A chiamata anche luce Halfa che corrisponde a vedere la cromosfera solare. Le protuberanze sono giganteschi getti di plasma che fuoriescono dalla cromosfera sotto la spinta dei campi magnetici del sole allontanandosi della superficie solare per migliaia di kilometri nella corona solare. Spesso la forza gravitatoria solare li fa cadere e cosi si formano le protuberanze ad arco, altre volte si staccano della superficie e viaggiano nello spazio raffreddandosi. Le protuberanze mostrano nella maggior parte dei casi una struttura grosso modo ad arco diretta lungo i paralleli solari, le sue dimensione tipiche sono dell’ordine di 200.000 km di lunghezza e 5.000 km nel senso trasversale. L’arco è ancorato alla fotosfera ai suoi estremi chiamati piedi e si innalza con altezza tipiche dell’ordine di 30.000km. La prima fotografia di protuberanze vennero eseguite per la prima volta nell’eclisse del 1860; e nell’eclisse del 1868 vennero introdotte la tecnica spettroscopica e se scoprì le righe in emissione Ha, Hb; Hg del idrogeno e la D3 del Elio. Risultò cosi possibile osservare il sole fuori eclissi osservando in quelle longitudine di onda. Queste tecniche permettono di studiare le protuberanze anche in proiezione sul disco dove si osservano delle strutture oscure (dette anche filamenti) che corrispondono alle protuberanza viste sulla superficie solare. Invece le protuberanza al bordo del disco si vedono brillante sullo sfondo della corona molto più oscura.    Fotografia di un grande protuberanza al bordo solare eseguita per la sonda SOHO(Solar and Heliospheric Observatory) il 14/09/1999 con lo strumento EIT304 che fa vedere la linea in emision del elio ionizzato due volte nella longitudine di onda di 304 A. Questa protuberanza ha circa 340.000 km di altezza sulla superficie solare e circa 420.000 km di lunghezza.            Immagine dello strumento EIT nella sonda SOHO

Le protuberanze non devono essere confuse con le spicole, che sono come le protuberanza però con altezza inferiore all 1% del raggio solare.
Secondo il libro “Astrophysics of the Sun” le protuberanze si possono classificare in due tipi:

Classe I: Protuberanze quiescenti (QRF) di lunga durata.
Possono durare da qualche giorno a sette-otto mesi, la media e di 3 mesi. Al loro nascere sono generalmente orientate nella direzione nord-sud lungo i meridiani e col passare del tempo esse tendono ad orientarsi nella direzione nordest-sudovest nell’emisfero nord e nella direzione sudest-nordovest in quello sud e successivamente nella direzione est-ovest lungo i paralleli. Questa tendenza e dovuta alla rotazione differenziale che determina un avanzamento della parte più vicina all’equatore rispetto a quella più vicina al polo.
Le protuberanze quiescenti equatoriali possono manifestarsi sia entro una singola Regione Attiva (con o senza macchie), si fra due Regione Attive invece quelle polari si manifestano fra la parte seguente delle Regione Attive ed i campi magnetici diffusi polari. In tutti i casi le protuberanze quiescenti si dispongono lungo le linee neutre del campo magnetico, lungo i punti in cui la componente verticale del campo magnetico e nulla.  Le protuberanze quiescenti possono attivarsi e esplodere allontanandosi con velocità di diverse centinaia di km/sec queste fenomeno e chiamato SD (Sodden Disappearance, sparizione improvvisa) e osservato molto bene ai bordi. Di solito dopo un SD le protuberanze tendono a formarsi di nuovo con le stesse caratteristica di prima. Le SD sono associate a brillamenti oppure a variazione delle strutture magnetica in questo caso e molto provabile che la protuberanza non torni a formarsi.

Classe II: Attive o eruttive (ARF) di corta durata.
Le protuberanze eruttive o a rapida evoluzione sono in generale più piccole delle quiescenti, durano solo qualche ora e mostrano elevate velocità (50-1000 km/sec) e frequenti variazioni di brillanza. Se la velocità della protuberanza e minore a 670 km/sec il plasma tornerà sul sole, invece se la sua velocità e superiore ai 670 km/s il plasma si disperde nello spazio interplanetario.

Nella classe I troviamo:
A-Hedgerow o forma di siepe
B-Curtain, Flame, Fan o tenda, fiamma, ventaglio
C-Arch o a forma di arco
D-Cap, irregular Arch o a forma di berretto o arco irregolare
 
Nella classe II troviamo:
E-Disparition brusque o brusca dissaparizione
F-Eruptive
G-Surge o aumento improvviso
H-Spray o a forma di spruzzo
I-Flare Loop

Inoltre le protuberanze che si trovano a latitudine eliograiche inferiori a 40º sono dette equatoriali e le altre polare. Questa divisione viene fatta perché le Regione Attive si sviluppano a quelle latitudine.
In generale le protuberanze polari sono quiescente.
L’analisi spettroscopico delle protuberanze mostra che il plasma e relativamente freddo, con temperatura cinetiche dell’ordine di 10.000ºK e relativamente denso rispetto al plasma coronale circostante con densità dell’ordine di 10¹¹-10¹²
Le protuberanze possono rimanere sospese nella corona perche essistono delle forze che stanno in relazione diretta con il campo magnetico e densità di corrente corrente che fluisce nella protuberanza , questa forza viene chiamata forza di Lorentz ed è in stretta relazione con il campo magnetico.

Immagine di un protuberanza effetuata dal osservatorio BigBear il 27 di gennaio del 1997 dove si puo vedere che le protuberanze presentano una elevata struttura fina, il materiale appare concentrato in filamenti sottili lungo i qualli vengono osservati dei movimenti discendenti in forma di pioggio o di tendaggio.

Immagini di protuberanze
  

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