Petele negre de pe suprafața Soarelui au fost observate de strămoșii noștri cu mii de ani în urmă, dar, neavând instrumente, multă vreme nu și-au putut da seama la ce se referă fie la Soare, fie acestea sunt umbrele corpurilor cerești care trec. . Abia în secolul al XVII-lea, cu ajutorul unui telescop de casă, Galileo Galilei a stabilit că petele aparțin Soarelui și se rotesc odată cu acesta. După această descoperire, natura petelor misterioase a rămas necunoscută multă vreme. De fapt, nici astăzi nu ne putem apropia de lumina de aproape pentru a examina în detaliu fizica proceselor, în ciuda faptului că sute de telescoape îl monitorizează constant îndeaproape. Teoreticienii rătăcesc și în întunericul petelor negre.

Deci, ce sunt aceste puncte negre de pe suprafața fierbinte a Soarelui?

Să începem cu plasmă. Plasma solară este un gaz complet ionizat.Plasma este numită „a patra stare a materiei”, dar această numerotare nu este corectă, deoarece. La scara universului, plasma este cea mai comună stare a materiei. Toate stelele sunt pline cu materie plasmatică. Prin urmare, plasma nu este a patra, ci prima stare a materiei din natură.

Plasma și liberul sarcini electrice, creează un mediu conductor pentru curentul electric, care provoacă interacțiunea acestuia cu câmpurile magnetice și electrice.

Wikipedia spune: „Datorită bunei conductivitati electrice a plasmei, separarea sarcinilor pozitive și negative este imposibilă la distanțe mai mari decât lungimea Debye și uneori mai mari decât perioada de oscilații ale plasmei.”

Aici trebuie să spun că la densități mari de plasmă și fluxuri convective puternice pot apărea mănunchiuri de plasmă extinse, uneori fiind numite „cordoane”, „fibre”, „fibre”, „jeturi”, „tuburi magnetice”, iar acum și „spicule”. ” . Aceste cablaje sunt adevărate conductoare de curent electric. În jurul unor astfel de fascicule se formează câmpuri magnetice puternice, care, la rândul lor, construiesc noi fascicule electrice. De aceea, în fotografiile din jurul petelor observăm aceste mănunchiuri sub formă de lovituri deosebite care formează helicități magnetice.

Petele ne apar vizual negre și reci, pe un fundal foarte luminos al fotosferei cu o temperatură efectivă de 5778 0 K, de fapt, temperatura lor este de aproximativ 4500 0 . Adâncimea medie a petelor este de 500 km.

Interacțiunea unor astfel de fascicule (conductoare) între ele duce la o construcție spațială reciprocă în jurul unui centru imaginar. Acest lucru creează o pată neagră. substanta ionizata din acest centru literalmente „sorbit” în mănunchiurile din jur. Ceea ce duce, în cele din urmă, la extinderea rapidă a punctelor negre. Deoarece fluxurile de plasmă convectivă se ridică din interiorul solar de-a lungul razelor, formarea cablurilor electrice conductoare are loc în direcția radială. Pe măsură ce substanța intră în zona spotului, este imediat „dezasamblată”, trasă într-unul sau altul garou. Prin urmare, radiația din centrul spotului scade de multe ori, iar temperatura din această zonă scade și ea, ceea ce duce la invizibilitatea acesteia.

De fapt, dilatarea spotului are loc datorită interacțiunii electromagnetice a conductoarelor paralele cu curenții care circulă în aceeași direcție. Atracția conductoarelor purtătoare de curent între ele și aranjate în cerc extinde spațiul acestui inel. În prima etapă, inelul de plasmă nu poate fi spart din cauza reumplerii prin fluxuri de plasmă ascendente din regiunile centrale Soare. Pe măsură ce se extinde, forțele electromagnetice din centru slăbesc, iar fluxurile convective încep să pătrundă în straturile superioare ale fotosferei, împingându-se în fascicule de plasmă, care încep să se prăbușească. Acest lucru duce la dizolvarea petelor.

Pete mici pot fi formate atât prin fluxuri de plasmă ascendente cât și descendente. În cazul unui curent descendent, câmpul magnetic al spotului va fi opus. Astfel de pete nu pot exista mult timp din cauza presiunii plasmei în fluxurile convective care emană din interiorul Soarelui. În același timp, petele formate prin curenți ascendenți pot atinge dimensiuni enorme și există timp de aproximativ o lună.

Petele solare afectează direct clima și, după cum a susținut Chizhevsky, procesele sociale.

Erupții solare (tremurări solare)

Dar cu greu un astronom bătrân
va determina: „La soare – o furtună”.
Ne putem bucura să ne uităm la față,
gura deschisă și ochii larg deschiși.

(Vladimir Vysotsky)

Ce este o furtună solară, (erupție solară)? Ei scriu despre asta, vorbesc despre asta, discută, așteaptă. Dar despre ce este, nimeni nu poate spune cu siguranță.

Singura certitudine este că erupțiile nu apar fără prezența petelor solare.

În timpul unui fulger puternic, fluxul de radiații ultraviolete, raze X și gamma crește de multe mii de ori. radioactiv radiații fotonice ajunge pe Pământ la opt minute după începerea erupției. După câteva zeci de minute, fluxuri de particule încărcate ajung, iar după două sau trei zile, nori de electroni și protoni ajung pe Pământ.

Stratul de ozon și întreaga atmosferă a Pământului reprezintă protecție împotriva dozelor letale de radiații, iar câmpul geomagnetic - de particulele încărcate. Cu toate acestea, protecția de 100% împotriva radiațiilor dure nu este posibilă, așa că amenințarea din cauza erupțiilor solare există. Ecranele pot deteriora sateliții, iradiază astronauți, pot afecta companiile aeriene și rețelele electrice, așa că este important să le anticipăm și să înțelegem natura apariției lor.

„Erupțiile solare tind să apară în punctele de interacțiune între petele solare cu polaritate magnetică opusă sau, mai precis, în apropierea liniei neutre magnetice care separă regiunile de polaritate nordică și sudică. Frecvența și puterea erupțiilor solare depind de faza ciclului solar de 11 ani.

Un bliț este o fântână de energie, cu o temperatură de până la 30.000 de grade. Acesta este un proces de scurtă durată care durează aproximativ un minut. Aceste informații mă determină să mă gândesc la fulgerele solare. Dacă blițul este puternic, atunci procesul de emisie a plasmei poate continua timp considerabil(zeci de minute, uneori până la ore). Totul depinde de amploarea fenomenului grandios.

Deoarece petele solare sunt procese instabile care au loc în fotosferă, se poate presupune că erupția este rezultatul unor procese instabile (tranzitorii). În esență, o erupție solară este cel mai puternic fulger! Ce înseamnă cel mai puternic? În acest context, am pus suma fulgerelor elementare stivuite în paralel. Acesta este un flux imens de particule ionizate într-un singur impuls care se închide cu opusul în semnul acelorași particule aruncate afară de presiunea Soarelui.

De fapt, toate aceste fascicule conductoare constau din fulgere individuale, dar pe fondul luminos general al fotosferei, le observăm sub formă de nuanțe de tonuri mai deschise, pulsații.

Liniile magnetice (vezi imaginea de mai jos), de-a lungul cărora se năpustesc particulele încărcate ale plasmei, au o abatere foarte mică și merg în sus. Aceasta arată cât de mare și de puternic este câmpul magnetic al petelor solare. Imaginea arată începutul focarului la marginea spotului.

În momentul unui astfel de fulger, în plasmă apare o presiune puternică a gazului, după care plasma coronală este ejectată și are loc un cutremur de soare.

O pată solară fotografiată „frontal” de Observatorul Spațial Solar Hinode. Ejecții de plasmă în sus de-a lungul liniilor curbe ale câmpului magnetic.

Spre deosebire de cutremure, care dau naștere unor rafale scurte de valuri pe Pământ, în adâncurile Soarelui, datorită fulgerelor solare, se creează zgomot seismic constant și cutremure puternice de soare. Dar, deoarece materia solară nu este solidă, ci plasmă, undele seismice se estompează rapid.

Erupțiile solare sunt unice prin puterea lor și eliberarea de putere a energiei termice, cinetice, seismice și luminoase a Soarelui.

Granularitatea Moiré a suprafeței Soarelui

Dacă Soarele ar fi prezent în suficient oxigen, apoi particule de cenușă au căzut constant pe Pământul nostru, ca în timpul erupțiilor vulcanice.

În acest sens, vreau să exprim încă o idee originală, pe care o voi începe cu întrebarea: Ce fel de granule (celule) observăm de pe Pământ prin telescop? La o mărire suficient de mare, suprafața Soarelui apare în fața noastră sub formă de granularitate moiré.

Structura granulară a suprafeței solare, punct întunecat în centru

Imaginea arată clar celule înconjurate de margini întunecate de diferite forme.

Ce sunt aceste celule granulare și de unde provin?

Plasma solară este uneori comparată cu un bulion care fierbe. O astfel de comparație este destul de corectă, pentru că oferă un model vizual în miniatură - suprafața solară. Când gătim bulion de carne pe aragaz, după fierbere într-o cratiță, observăm fluxuri ascendente de lichid care împrăștie solzi în diferite direcții. Dacă facem o fotografie a bulionului nostru de sus, atunci în imagine putem obține o imagine similară cu cea de mai sus.

Cu ajutorul experienței bulionului de carne, conduc cititorul la gândul asociativ că există scară la limitele granulelor solare! Scara solară este produse ale arderii, inclusiv cenușa. După cum se poate observa din imagine, granulele au o nuanță mai deschisă în centru și mai aproape de margine - mai întunecată. Aceasta confirmă versiunea comparației cu bulionul, adică. partea centrală a boabelor se ridică deasupra periferiei, diferența de înălțime poate ajunge la zeci de kilometri, cu un diametru mediu al granulelor de 1000 km. Iată un bulion de plasmă atât de însorit, clocotitor și clocotitor.

Și mai clar suprafața solară poate fi imaginată dacă privești pădurea tropicală de sus. Datorită iluminării diferite a vârfurilor coroanelor copacilor și a părții periferice a coroanei, putem determina diferența de înălțime. Prin urmare, privind de sus junglă, te prinzi involuntar gandindu-te ca dedesubt nu este o padure, ci dealuri de pamant verzi bombate.

Dacă extindem această analogie la Soare, atunci ne putem imagina că suprafața lui este un deal uriaș, constând dintr-o plasmă de culoare strălucitoare orbitoare. Aceste dealuri (granule) apar ca urmare a fluxurilor convective, ascendente, formând un fel de coloane de plasmă convective.

Pete și erupții pe Soare, cutremure pe Soare! Petele și erupțiile pot fi observate vizual, în timp ce tremurul poate fi detectat doar cu seismometre. Cine și cum poate instala dispozitive pe Sun?

Surse

1. Cvasi-neutralitate, http://m.bankreferatov.ru/referats/.doc.html
2. Wikipedia, Solar flare, http://ru.wikipedia.org/wiki

hinode- satelit artificial Pământul, conceput pentru a studia activitatea solară, câmpul magnetic și radiațiile în domeniul ultraviolet și al razelor X. La bord sunt instalate telescoape optice și cu raze X, precum și un spectrometru cu ultraviolete. Dispozitivul a fost creat prin eforturile inginerilor japonezi, britanici și americani; A fost lansat în 2006 din portul spațial Uchinoura din Japonia.

În cele mai vechi timpuri, Soarele era divinizat. Și nu numai Soarele, ci tot ce este pe cer în general. Probabil, din acele vremuri străvechi, binecunoscuta opoziție dintre cerul ideal perfect și Pământul păcătos și imperfect a ajuns până la noi. „Diferă ca cerul de Pământ”, spunem despre lucruri care nu sunt asemănătoare între ele în toate.

În lumea reală, este dificil să găsești un obiect mai potrivit pentru cult religios decât Soarele. În cultul Soarelui, oamenii au exprimat instinctiv ideea corectă a dependenței a tot ceea ce este pământesc de Soare. Și acest cult a pătruns chiar și în filosofia greacă antică - doctrina „perfecțiunii” cerului a fost sfințită de autoritatea lui Aristotel și a discipolilor săi. Cu toate acestea, în acele zile, adoratorii soarelui se întâlneau în toate colțurile globul.

Probabil ai ghicit ce am început această conversație. Când unul dintre observatorii antici a observat pete pe Soare, nu numai că a făcut o descoperire științifică,

dar a jignit şi zeitatea. Descoperirea a fost apreciată doar de descendenți, pedeapsa pentru jignire a venit imediat. Din aceste motive, descoperirea petelor solare a rezolvat disputa fundamentală - dacă cerurile sunt perfecte sau nimic pământesc nu le este străin.

Este greu de spus cine a fost primul care a observat pete pe Soare. Ele au fost descrise de cronicarii chinezi antici, cronici arabe și armene, cronici rusești, istorici medievali - toți observă că ocazional apar unele formațiuni întunecate pe Soare, mai ales asemănătoare cuielor, parcă bătute în Soare. Cuvântul „pată” a apărut mai târziu, în secolul al XVII-lea, când pentru prima dată a fost posibilă examinarea petelor solare printr-un telescop.

În istoria științei, nu este neobișnuit ca o descoperire să fie făcută simultan și independent de mai mulți oameni de știință. Deci a fost în începutul XVII secolului, când onoarea descoperirii petelor solare a fost contestată de trei oameni de știință - marele italian Galileo Galilei, olandezul Johann Fabricius și profesorul iezuit german Christopher Scheiner.

A vedea petele solare printr-un telescop este o chestiune simplă. Trebuie doar să protejați ochii cu un filtru întunecat și să îndreptați telescopul spre Soare, iar pete pot fi văzute aproape întotdeauna pe suprafața acestuia. Observațiile antice ale petelor solare cu ochiul liber au fost fie uitate, fie încă necunoscute.

Prima carte despre petele solare a apărut în 1611. În ea, Johann Fabritius spune că, în decembrie 1610, într-o dimineață, în timp ce observa Soarele printr-un telescop, a observat o pată neagră pe el, pe care la început a considerat-o a fi un nor mic îndepărtat. Cu toate acestea, după ceva timp, când Soarele era deja sus pe cer, un „nor” ciudat întunecat a rămas în același loc pe discul solar. Când a doua zi dimineața Fabricius a văzut același loc pe Soare și în același loc, toate îndoielile au dispărut - locul nu era un nor, ci aparținea Soarelui!

Câteva zile mai târziu, tocuri noi au apărut pe Soare, iar pata veche și-a schimbat forma și s-a mutat vizibil spre marginea vestică a Soarelui. Câteva zile mai târziu a dispărut dincolo de această margine, dar două săptămâni mai târziu a reapărut pe marginea opusă, de est. Concluzia a fost că imensa bilă solară se rotește încet în jurul axei sale, completând o revoluție completă în aproximativ o lună.

Cartea lui Fabricius era deja pregătită pentru publicare când, în martie 1611, Scheiner a observat pentru prima dată pete solare cu telescopul său și le-a arătat studenților săi. Cu toate acestea, spre deosebire de Fabricius, Scheiner nu se grăbea să publice. Era bine conștient că petele de pe Soare aveau să-i pătească în primul rând autoritatea de profesor iezuit, propagandist al doctrinei aristotelice despre „puritatea inviolabilă” a cerului. Abia în decembrie 1611 Scheiner s-a aventurat să scrie despre descoperirea petelor solare, deși și aici a acționat într-un mod destul de iezuit. Nedorind probleme, Scheiner a declarat că formațiunile pe care le descoperise nu erau pete de pe Soare, ci planete necunoscute apropiate de Soare, proiectate pe discul solar sub formă de puncte negre.

Galileo a descoperit pete solare, se pare că încă de la mijlocul anului 1610, dar nu și-a declarat nicăieri descoperirea. Cu toate acestea, în aprilie 1611, la Roma, Galileo a arătat pete solare prin telescopul său celor care erau interesați de descoperirile sale astronomice. Precauția lui Galileo este de înțeles - tot ceea ce a văzut pe cer, înarmandu-și ochii cu un telescop, a fost împotriva nu numai filozofiei lui Aristotel, ci și învățăturilor bisericii. Într-o astfel de situație, solar

petele ar putea fi ultima picătură care a copleșit răbdarea dușmanilor marelui savant.

Și totuși, oricât de periculos era, Galileo s-a implicat într-o dispută cu privire la natura petelor solare. A luat partea lui Fabricius și a dovedit convingător cu noi observații că petele nu sunt planete, ci un fel de formațiuni de pe suprafața solară.

Ar trebui să fie amintit în continuare cu un cuvânt bun și Scheiner. El a fost de acord cu argumentele lui Galileo și a observat cu atenție petele solare până în 1627. Scheiner a precizat perioada de rotație a Soarelui și a descris observațiile sale într-un volum voluminos care conține aproximativ 800 de pagini!

Și există pete pe Soare - în cele din urmă, atât oamenii de știință neîncrezători, cât și bisericii ortodocși au trebuit să fie de acord cu acest adevăr. Timp de aproape două secole, astronomii au continuat să observe pete de pe Soare fără a descoperi nimic fundamental nou. Abia în secolul trecut a devenit brusc clar că numărul petelor solare fluctuează conform unei anumite legi.

Heinrich Schwabe, un modest farmacist german care a trăit în Germania în secolul trecut, a fost un astronom amator. Rețineți că nu în toate cazurile este posibil, cu atât mai puțin util „amator”. Probabil că nu ți-ai asuma riscul de a căuta ajutorul unui chirurg amator. Dar în astronomie, amatorii au jucat, și într-o oarecare măsură încă mai joacă, un rol important. Astronomii specialiști au fost întotdeauna puțini. Nu au avut timp să urmărească tot ce se întâmplă pe cer. Aici și a venit în ajutorul numeroșilor iubitori de astronomie. Au descoperit noi planete și comete, au făcut observații regulate ale stelelor variabile și au înregistrat apariția meteorilor. Într-un cuvânt, în aproape toate domeniile astronomiei, un observator conștiincios, înarmat chiar și cu un instrument optic modest, poate fi de folos științei. Unii dintre astronomii amatori, precum Heinrich Schwabe, au făcut mari descoperiri.

În 1826, Schwabe a achiziționat un mic telescop și a început să caute planete necunoscute mai aproape de Soare decât Mercur. Acest subiect era la modă în acei ani și toată lumea dorea să devină un pionier. Evident, dacă există planete necunoscute, acestea trebuie uneori proiectate pe discul solar. La prima vedere, vor arăta ca pete solare, dar detaliile structurii vor dezvălui adevărata natură a obiectelor suspecte. Aici

de ce Schwabe, cu punctualitate pur germană, a consemnat în jurnalele sale de mulți ani toate petele solare care apar pe soare.

Și apoi, căutând un lucru, Shvabe a descoperit brusc ceva complet diferit. S-a dovedit că aproximativ la fiecare zece ani numărul de pete solare devine cel mai mare. Cinci ani după aceea, scade la minimum: în alte zile, Soarele arată destul de aristotelic - orbitor de curat. Schwabe a publicat primul raport al descoperirii sale în 1843. Cu toate acestea, a devenit cunoscut pe scară largă abia opt ani mai târziu, când celebrul naturalist Alexander Humboldt, în cartea sa Cosmos, a informat întreaga lume despre observațiile lui Schwabe.

Descoperirea misteriosului ritm solar l-a interesat pe astronomul Observatorului din Zurich Rudolf Wolf. El a colectat toate observațiile telescopice ale petelor solare, precum și descrierea lor în cronicile antice. Pe o perioadă mai lungă de timp, ritmul pulsului solar este mai clar exprimat. În 1852, Wolf a descoperit că numărul maxim de pete umple discul solar la fiecare 11,1 ani (și nu o dată la 10 ani, așa cum a calculat Schwabe). Trei ani mai târziu, după ce a devenit directorul Observatorului din Zurich, Wolf a organizat pentru prima dată observații sistematice regulate ale petelor solare, o expresie vizuală a așa-numitei activități solare.

Exemplul lui Wolf a fost în curând urmat de astronomii de la alte observatoare. Treptat, a luat contur un „serviciu solar” - observații regulate, fără sfârșit, ale soarelui până astăzi la multe observatoare de pe glob. În plus, Wolf a găsit legături între activitatea solară și aurore, furtuni magneticeși alte fenomene de pe Pământ. A fost unul dintre descoperitorii Soarelui, un astronom specialist care și-a dedicat întreaga viață studierii Soarelui și a relațiilor solar-terestre. Să nu credeți că după Wolf, astronomii amatori, cercetătorii Soarelui, nu au mai făcut descoperiri. Voi da doar un exemplu.

Alexey Petrovici Moiseev a lucrat în Planetariul din Moscova timp de mulți ani ca șef al fondului de diapozitive. L-am văzut pentru prima dată în 1934, la o întâlnire a Departamentului Solar al Societății Astronomice și Geodezice din Moscova. Înalt, slab, îmbrăcat modest, lui Moiseev nu-i plăcea să vorbească despre sine, despre descoperirile sale.

Multă vreme nu am știut că acest astronom amator deja în vârstă, înarmat cu un tub astronomic cu diametrul lentilei de numai 34 mm, a adus o mare contribuție la studiul Soarelui și a activității sale.

Moiseev a descoperit că inelele curcubeului din jurul Soarelui și Lunii, așa-numitele halouri, sunt asociate cu petele solare. Cu aceleași pete, conform cercetărilor sale, sunt asociate frecvența de apariție a norilor cirus, frecvența și puterea furtunilor.

A fost un explorator răbdător al naturii, observând literalmente Soarele în fiecare zi. Și așa de la an la an, de la deceniu la deceniu.

Este ușor de înțeles că în același moment într-un telescop mare de pe Soare vei vedea mult mai multe pete solare decât într-unul mic. Pentru a compara astfel de observații eterogene între ele, acestea sunt calculate (reduse) la un telescop, luat ca standard. Cu alte cuvinte, ei calculează teoretic ce s-ar putea vedea dacă acest telescop ar fi înlocuit cu unul standard.

În străinătate, telescopul „standard” a fost de mult considerat cel în care Wolf a observat cândva. În Uniunea Sovietică, pentru o lungă perioadă de timp, toate observațiile petelor solare au fost reduse la micul telescop al lui Alexei Petrovici Moiseev.

Nu este acesta un semn de respect pentru un modest muncitor al științei care nu avea o diplomă oficială în astronomie, dar care s-a dovedit a fi un adevărat om de știință toată viața?

Mai multe articole interesante

aparitie

Apariția unei pete solare: linii magnetice pătrund pe suprafața Soarelui

Petele apar ca urmare a perturbațiilor în secțiuni individuale ale câmpului magnetic al Soarelui. La începutul acestui proces, un fascicul de linii magnetice „rupe” prin fotosferă în regiunea coronei și încetinește mișcarea de convecție a plasmei în celulele de granulație, împiedicând transferul de energie din regiunile interioare spre exterior în aceste zone. locuri. O torță apare mai întâi în acest loc, puțin mai târziu și spre vest - un mic punct numit este timpul, cu o dimensiune de câteva mii de kilometri. În câteva ore, mărimea inducției magnetice crește (la valori inițiale de 0,1 Tesla), iar dimensiunea și numărul de pori crește. Ele se îmbină între ele și formează una sau mai multe pete. În perioada celei mai mari activități a petelor, magnitudinea inducției magnetice poate ajunge la 0,4 Tesla.

Durata de viață a petelor ajunge la câteva luni, adică petele individuale pot fi observate în timpul mai multor rotații ale Soarelui în jurul său. Acest fapt (mișcarea petelor observate de-a lungul discului solar) a servit drept bază pentru demonstrarea rotației Soarelui și a făcut posibilă efectuarea primelor măsurători ale perioadei de revoluție a Soarelui în jurul axei sale.

Petele se formează de obicei în grupuri, dar uneori există o singură pată care trăiește doar câteva zile, sau două pete, cu linii magnetice îndreptate de la una la alta.

Primul care a apărut într-un astfel de grup dublu se numește P-spot (ing. precedent), cel mai vechi este F-spot (ing. următor).

Doar jumătate dintre pete trăiesc mai mult de două zile și doar o zecime supraviețuiește pragului de 11 zile.

Grupurile de pete solare se întind întotdeauna paralel cu ecuatorul solar.

Proprietăți

Temperatura medie a suprafeței Soarelui este de aproximativ 6000 C (temperatura efectivă este de 5770 K, temperatura radiației este de 6050 K). Zona centrală, cea mai întunecată a petelor are o temperatură de numai aproximativ 4000 C, zonele exterioare ale petelor care se învecinează cu suprafața normală sunt de la 5000 la 5500 C. În ciuda faptului că temperatura petelor este mai scăzută, acestea substanța încă emite lumină, deși într-o măsură mai mică decât restul suprafeței. Tocmai din cauza acestei diferențe de temperatură, atunci când sunt observate, se are impresia că petele sunt întunecate, aproape negre, deși de fapt și ele strălucesc, dar strălucirea lor se pierde pe fundalul unui disc solar mai strălucitor.

Petele solare sunt zonele cu cea mai mare activitate pe Soare. Dacă există multe puncte, atunci există o mare probabilitate ca liniile magnetice să se reconectați - liniile care trec în interiorul unui grup de pete se recombină cu liniile dintr-un alt grup de pete care au polaritate opusă. Rezultatul vizibil al acestui proces este o erupție solară. O explozie de radiații, care ajunge pe Pământ, provoacă perturbări puternice în câmpul său magnetic, perturbă funcționarea sateliților și chiar afectează obiectele situate pe planetă. Datorită perturbărilor câmpului magnetic, probabilitatea de apariție auroră boreală la latitudini geografice joase. Ionosfera Pământului este, de asemenea, supusă fluctuațiilor activității solare, care se manifestă printr-o modificare a propagării undelor radio scurte.

În anii în care există puține pete solare, dimensiunea Soarelui scade cu 0,1%. Anii dintre 1645 și 1715 (Maunder Low) sunt cunoscuți pentru răcirea globală și sunt numiți Mica Eră de Gheață.

Clasificare

Spoturile sunt clasificate în funcție de durata de viață, dimensiune, locație.

Etape de dezvoltare

Îmbunătățirea locală a câmpului magnetic, așa cum sa menționat mai sus, încetinește mișcarea plasmei în celulele de convecție, încetinind astfel transferul de căldură la suprafața Soarelui. Răcirea granulelor afectate de acest proces (cu aproximativ 1000 C) duce la întunecarea lor și formarea unei singure pete. Unele dintre ele dispar după câteva zile. Alții se dezvoltă în grupuri bipolare de două puncte cu linii magnetice de polaritate opusă. Din ele se pot forma grupuri de multe pete, care, în cazul unei creșteri suplimentare a zonei penumbră unește până la sute de puncte, atingând dimensiuni de sute de mii de kilometri. După aceea, are loc o scădere lentă (peste câteva săptămâni sau luni) a activității petelor și dimensiunea acestora este redusă la mici puncte duble sau simple.

Cele mai mari grupuri de pete solare au întotdeauna un grup asociat în cealaltă emisferă (nord sau sud). Liniile magnetice în astfel de cazuri ies din pete dintr-o emisferă și intră pete în cealaltă.

ciclicitatea

Reconstituirea activității solare timp de 11.000 de ani

Ciclul solar este legat de frecvența petelor solare, de activitatea lor și de durata de viață. Un ciclu acoperă aproximativ 11 ani. În perioadele de activitate minimă a petelor solare, există foarte puține sau deloc pete solare, în timp ce în perioadele de maximă pot exista câteva sute de pete solare. La sfârșitul fiecărui ciclu, polaritatea câmpului magnetic solar se inversează, așa că este mai corect să vorbim despre un ciclu solar de 22 de ani.

Durata ciclului

11 ani este un interval de timp aproximativ. Deși durează în medie 11,04 ani, există cicluri cu o lungime de la 9 la 14 ani. De asemenea, mediile se schimbă de-a lungul secolelor. Deci, în secolul al XX-lea, durata medie a ciclului era de 10,2 ani. Se spune că minimul Maunder (împreună cu alte minime de activitate) mărește ciclul de ordinul a o sută de ani. Din analizele izotopului Be 10 din gheața Groenlandei, s-au obținut date că în ultimii 10.000 de ani au existat mai mult de 20 de astfel de minime lungi.

Durata ciclului nu este constantă. Astronomul elvețian Max Waldmeier a susținut că trecerea de la activitatea solară minimă la cea maximă are loc mai rapid, cu atât este mai mare numărul maxim de pete solare înregistrate în acest ciclu.

Începutul și sfârșitul ciclului

Distribuția spațio-temporală a câmpului magnetic pe suprafața Soarelui.

În trecut, începutul ciclului era considerat momentul în care activitatea solară era la punctul minim. Mulțumită metode moderne măsurători, a devenit posibilă determinarea schimbării polarității câmpului magnetic solar, așa că acum momentul schimbării polarității petelor este luat ca început al ciclului.

Ciclurile sunt identificate prin numărul de serie, începând cu primul, notat în 1749 de Johann Rudolf Wolf. Ciclul actual (aprilie 2009) este numărul 24.

În secolul al XIX-lea și până în jurul anului 1970, s-a presupus că a existat o periodicitate în numărul maxim de pete solare. Aceste cicluri de 80 de ani (cu cele mai mici maxime ale petelor solare în 1800-1840 și 1890-1920) sunt în prezent asociate cu procesele de convecție. Alte ipoteze vorbesc despre existența unor cicluri și mai mari, de 400 de ani.

Literatură

• Fizica spațială. Mica Enciclopedie, Moscova: Enciclopedia Sovietică, 1986

Soare
Structura	Nucleu · Zona de transfer radiantă · zona convectiva
Atmosfera	Fotosferă · Cromosferă · coroana solara
Extins structura	Heliosferă (foaia de curent heliosferic · limita undei de șoc) · mantaua heliosferică · heliopauza · undă de șoc arc
referitoare la soare fenomene	orificii coronare · Anse coronale · ejecții de masă coronară · Eclipsă de soare · pete solare · lanternă solară · Granule · Valurile Mourton · Proeminenţă · Radiația solară (variații solare) · Spiculele · Supergranulare · vânt însorit · erupție solară
Subiecte asemănătoare	sistem solar · dinam solar
Clasa spectrală:

Fundația Wikimedia. 2010 .

Vedeți ce sunt „petele solare” în alte dicționare:

Cm … Dicţionar de sinonime

Ca soarele pe cer, pe același soare s-au uscat, pete la soare, pete la soare .. Dicționar de sinonime și expresii rusești asemănătoare ca înțeles. sub. ed. N. Abramova, M .: Dicționare rusești, 1999. soare, soare, (cel mai apropiat de noi) stea, parhelion, ... ... Dicţionar de sinonime

Acest termen are alte semnificații, vezi Soare (sensuri). Soare... Wikipedia

În această fotografie a Soarelui, veți vedea pete. Aceste puncte întunecate de pe suprafață sunt vizibile de pe Pământ chiar și fără telescop. Galileo a fost primul care le-a văzut printr-un telescop, dar până de curând, astronomii nu au putut explica ce le cauzează.

De ce sunt întunecate?

Chiar dacă petele sunt mai întunecate decât cele din jurul Soarelui, ele sunt de fapt incredibil de fierbinți. Ele pot fi peste 3500 Kelvin și totuși nu la fel de strălucitoare ca o suprafață încălzită la 5800 Kelvin. Din cauza diferenței de temperatură, pare întunecat în comparație cu restul suprafeței Soarelui. Poate fi atât de mare încât Pământul să încapă în unele dintre ele. Soarele este alcătuit în mare parte din plasmă.

Mișcarea plasmei în interiorul Soarelui creează un câmp magnetic puternic similar cu magnetosfera Pământului.

Dar câmpul magnetic al Soarelui este în continuă schimbare. Fizicienii cred că liniile câmpului magnetic sunt răsucite și se extind dincolo de Soare. Se formează în punctele în care câmpul magnetic pătrunde în fotosferă. Deși par întunecate, sunt de fapt cu doar câteva mii de grade mai reci decât fotosfera din jur.

Petele solare astăzi de la satelitul SDO online

O hartă cu raze X a stelei noastre este prezentată mai jos, fotografia este actualizată zilnic. Numerele indică grupuri de pete.

Astronomii au urmărit petele solare pe o perioadă de peste 100 de ani și au aflat că numărul lor de la suprafață crește și scade într-un ciclu de 11 ani.

Serghei Bogaciov

Cum sunt aranjate petele solare?

Una dintre cele mai mari regiuni active anul acesta a apărut pe discul Soarelui, ceea ce înseamnă că există din nou pete pe Soare - în ciuda faptului că steaua noastră intră într-o perioadă. Despre natura și istoria detectării petelor solare, precum și influența acestora asupra atmosfera pământului spune un angajat al Laboratorului de astronomie solară cu raze X al Institutului de fizică Lebedev, doctor în științe fizice și matematice Serghei Bogachev.

În primul deceniu al secolului al XVII-lea, omul de știință italian Galileo Galilei și astronomul și mecanicul german Christoph Scheiner, aproximativ simultan și independent unul de celălalt, au îmbunătățit telescopul (sau telescopul) inventat cu câțiva ani mai devreme și au creat un helioscop pe baza acestuia - un dispozitiv care vă permite să observați Soarele proiectând poza lui pe perete. În aceste imagini, ei au găsit detalii care ar putea fi confundate cu defecte ale peretelui dacă nu se mișcau odată cu imaginea - pete mici care punctează suprafața corpului ceresc central ideal (și parțial divin) - Soarele. Așa au intrat petele solare în istoria științei și proverbul că nu există nimic perfect în lume: „Există pete pe Soare” în viața noastră.

Petele solare sunt principala caracteristică care poate fi văzută pe suprafața stelei noastre fără utilizarea unor tehnici astronomice complexe. Dimensiunea vizibilă a petelor este de aproximativ un minut de arc (dimensiunea unei monede de 10 copeici de la o distanță de 30 de metri), care se află la limita rezoluției ochiului uman. Totuși, un dispozitiv optic foarte simplu, mărit doar de câteva ori, este suficient pentru a putea fi detectate aceste obiecte, ceea ce, de fapt, s-a întâmplat în Europa la începutul secolului al XVII-lea. Cu toate acestea, observațiile separate ale petelor au avut loc în mod regulat chiar înainte de aceasta și, adesea, au fost făcute pur și simplu cu ochiul, dar au rămas neobservate sau înțelese greșit.

De ceva timp au încercat să explice natura petelor fără a afecta idealitatea Soarelui, de exemplu, ca norii din atmosfera solară, dar a devenit rapid clar că aceștia sunt mediocri pe suprafața solară. Natura lor a rămas însă un mister până în prima jumătate a secolului al XX-lea, când au fost descoperite pentru prima dată câmpuri magnetice pe Soare și s-a dovedit că locurile de concentrare a acestora coincid cu locurile în care se formează petele.

De ce petele par întunecate? În primul rând, trebuie remarcat faptul că întunericul lor nu este absolut. Mai degrabă, este ca silueta întunecată a unei persoane care stă pe fundalul unei ferestre iluminate, adică este evidentă doar pe fundalul unei lumini ambientale foarte strălucitoare. Dacă măsurați „luminozitatea” spotului, veți constata că și acesta emite lumină, dar numai la un nivel de 20-40 la sută din lumina normală a Soarelui. Acest fapt este suficient pentru a determina temperatura punctului fără măsurători suplimentare, deoarece fluxul de radiație termică de la Soare este legat în mod unic de temperatura acestuia prin legea Stefan-Boltzmann (fluxul de radiație este proporțional cu temperatura corpului radiant). la puterea a patra). Dacă luăm ca unitate luminozitatea suprafeței normale a Soarelui cu o temperatură de aproximativ 6000 de grade Celsius, atunci temperatura petelor solare ar trebui să fie de aproximativ 4000-4500 de grade. De fapt, așa cum sunt - petele solare (și acest lucru a fost confirmat ulterior prin alte metode, de exemplu, studii spectroscopice ale radiațiilor), sunt pur și simplu zone ale suprafeței Soarelui cu o temperatură mai scăzută.

Legătura punctelor cu câmpurile magnetice se explică prin influența câmpului magnetic asupra temperaturii gazului. O astfel de influență este asociată cu prezența unei zone convective (de fierbere) lângă Soare, care se extinde de la suprafață până la o adâncime de aproximativ o treime din raza solară. Fierberea plasmei solare ridică continuu plasma fierbinte de la adâncimea ei la suprafață și, prin urmare, crește temperatura suprafeței. În zonele în care suprafața Soarelui este străpunsă de tuburi cu un câmp magnetic puternic, eficiența convecției este suprimată până când se oprește complet. Ca urmare, fără reîncărcare cu plasmă convectivă fierbinte, suprafața Soarelui se răcește doar la temperaturi de ordinul a 4000 de grade. Se formează o pată.

În zilele noastre, petele sunt studiate în principal ca centre ale regiunilor solare active, în care sunt concentrate erupțiile solare. Cert este că câmpul magnetic, a cărui „sursă” sunt petele, aduce atmosferei solare rezerve de energie suplimentare, care sunt „de prisos” pentru Soare, iar acesta, ca orice sistem fizic care încearcă să-și minimizeze energia, încearcă să scapă de ei. Această energie suplimentară se numește energie liberă. Există două mecanisme principale pentru eliminarea energiei în exces.

Primul este atunci când Soarele pur și simplu aruncă în spațiul interplanetar o parte a atmosferei care o îngreunează, împreună cu câmpurile magnetice în exces, plasmă și curenți. Aceste fenomene se numesc ejecții de masă coronală. Emisiile corespunzătoare, care se propagă de la Soare, ating uneori dimensiuni colosale de câteva milioane de kilometri și sunt, în special, principala cauză a furtunilor magnetice - impactul unui astfel de cheag de plasmă asupra câmpului magnetic al Pământului îl dezechilibrează, îl face să fluctueze și, de asemenea, îmbunătățește curenti electrici, care curge în magnetosfera Pământului, care este esența unei furtuni magnetice.

A doua cale sunt erupțiile solare. În acest caz, energia liberă este arsă direct în atmosfera solară, dar consecințele acesteia pot ajunge și pe Pământ - sub formă de fluxuri de radiații dure și particule încărcate. Un astfel de impact, care este de natură radiativă, este unul dintre principalele motive pentru eșecul navelor spațiale, precum și a aurorelor.

Cu toate acestea, după ce ați găsit un loc pe Soare, nu ar trebui să vă pregătiți imediat pentru erupții solare și furtunile magnetice. Destul de comună este situația în care apariția petelor pe discul solar, chiar și a celor mari record, nu duce nici măcar la o creștere minimă a nivelului activității solare. De ce se întâmplă asta? Acest lucru se datorează naturii eliberării energiei magnetice pe Soare. O astfel de energie nu poate fi eliberată dintr-un singur flux magnetic, la fel cum un magnet întins pe o masă, indiferent cât de mult ar fi agitat, nu va crea nicio erupție solară. Trebuie să existe cel puțin două astfel de fire și trebuie să poată interacționa între ele.

Deoarece un tub magnetic care penetrează suprafața Soarelui în două locuri creează două pete, toate grupurile de pete, în care există doar două sau una, nu sunt capabile să creeze erupții. Aceste grupuri sunt formate dintr-un singur fir care nu are cu ce să interacționeze. O astfel de pereche de pete poate fi gigantică și poate exista pe discul solar de luni de zile, înspăimântând Pământul cu dimensiunea sa, dar nu va crea o singură erupție, chiar minimă. Astfel de grupuri au o clasificare și se numesc Alpha dacă există un singur loc, sau Beta dacă sunt două.

O pată solară complexă de tip Beta-Gamma-Delta. Deasupra - un loc în domeniul vizibil, dedesubt - câmpurile magnetice afișate folosind instrumentul HMI de la bordul observatorului spațial SDO

Dacă găsiți un mesaj despre apariția unei noi pate pe Soare, nu fi leneș și uitați-vă la tipul de grup. Dacă acesta este Alpha sau Beta, atunci nu trebuie să vă faceți griji - Soarele nu va produce fulgerări sau furtuni magnetice în zilele următoare. O clasă mai complexă este Gamma. Acestea sunt grupuri de pete solare în care există mai multe pete solare de polaritate nordică și sudică. Într-o astfel de regiune, există cel puțin două care interacționează flux magnetic. În consecință, o astfel de zonă va pierde energie magnetică și va alimenta activitatea solară. Și, în sfârșit, ultima clasă este Beta-Gamma. Acestea sunt zonele cele mai complexe, cu un câmp magnetic extrem de încurcat. Dacă un astfel de grup a apărut în catalog, nu există nicio îndoială că Soarele va dezlega acest sistem pentru cel puțin câteva zile, arzând energie sub formă de erupții, inclusiv de mari dimensiuni, și aruncând plasmă, până când va simplifica acest sistem la un configurație simplă Alpha sau Beta.

Cu toate acestea, în ciuda conexiunii „înfricoșătoare” a punctelor cu erupții și furtunile magnetice, nu trebuie uitat că acesta este unul dintre cele mai remarcabile fenomene astronomice care pot fi observate de pe suprafața Pământului cu instrumente de amatori. În cele din urmă, petele solare sunt un obiect foarte frumos - doar uită-te la imaginile lor de înaltă rezoluție. Cei care, chiar și după aceasta, nu sunt capabili să uite de aspectele negative ale acestui fenomen, se pot mângâia cu faptul că numărul de pete solare de pe Soare este încă relativ mic (nu mai mult de 1 la sută din suprafața discului, și adesea mult mai putin).

O serie de tipuri de stele, cel puțin piticele roșii, „sufăr” într-o măsură mult mai mare - până la zeci de procente din zonă pot fi acoperite cu pete în ele. Ne putem imagina ce au locuitorii ipotetici ai sistemelor planetare corespondente și încă o dată să ne bucurăm de ce stea relativ calmă am avut norocul să trăim lângă.