Пятна на Солнце
Еще в древности люди обратили внимание на пятна на Солнце, но, естественно, они еще не понимали их происхождения. В 1607 г. Кеплер был введен в заблуждение, приняв одно из пятен за планету Меркурий в процессе прохождения па определенном расстоянии от Солнца- Наблюдения за пятнами па свегиле зафиксированы и в летописях древнего Китая начиная с 165 г. до н.э. Самое древнее упоминание о солнечных пятнах сделано Теофрастом из Афин, учеником Аристотеля. Галилео Галилей «открыл» пятна (хотя имел место долгий ученый спор с иезуитом Кристофером Шайнером) в 1609 г. Наличие пятен на Солнце и их описания нанесли удар по системе Аристотеля и Птолемея, ведь согласно их теории звезды представляют собой совершенные и неизменяемые сферы. Систематические наблюдения за пятнами на Солнце начали вести примерно с 1750 г.
Внешний вид и эволюция
Солнечные пятна представляют собой образования темного цвета. Это связано с тем, что их температура прохладнее t° фотосферы. Вокруг самой темной области пятна - се называют «тень» - находится зона средней светимости - «полутень». Температура тела колеблется от 4300° до 4800° К, то есть на 1000-1500° ниже, чем t° фотосферы. В полутени температура составляет 5400-5500° К. Для тени характерна светимость, составляющая 32% от фотосферы, для полутени - 80%, поэтому в принципе эти две составляющие должны иметь блеск, но по контрасту с фотосферой они выглядят темными.
Понижение температуры внутри пятен может быть связано с мощными магнитными полями пятен. Поля подавляют конвективные движения газов.
Что касается эволюции солнечных пятен - сначала в каком-либо месте фотосферы образуется затемнение, его диаметр равен нескольким тысячам километров. Это так называемые «поры». Большая часть пор исчезает через день. Другие, напротив, увеличиваются в размерах и приобретают типичные черты пятен, становится заметной полутень, протяженность может составлять от 7000 до 50 000 км.
Средняя продолжительность существования пятна составляет примерно две недели. За этот период времени происходит эволюция пятна - его форма и размеры варьируются. Как правило, пятна возникают целыми группами или по двое. Они существуют в течение примерно трех месяцев.
Пятна перемещаются но солнечной поверхности. Дело в том, что Солнце не является твердым телом и его скорость вращения в разных зонах неодинакова. Например, в зоне экватора период вращения составляет примерно 27 суток, в то время как в полярных частях светила он равен примерно 31 суткам.
Солнечный цикл
Уже с начала XVIII в. было известно, что интенсивность пятен и время их появления находятся в рамках периода, равного примерно 11 годам. За это время пятна на Солнце достигают максимальных размеров, а затем понемногу уменьшаются. Этот цикл может длиться от 7 до 15 лет, его средняя продолжительность - 11,07 года.
В начальной фазе в течение многих дней или недель па Солнце не наблюдается никаких следов пятен. На заключительном этапе периода на Солнце можно видеть около двух десятков скоплений пятен, не говоря об единичных. Годами наибольшей солнечной активности были 1968, 1979 и 1990 гг.
Каждое пятно существует в среднем в течение нескольких месяцев, по тот факт, что цикл составляет 11 лет, свидетельствует о глубоких и длительных процессах, происходящих в недрах Солнца.
Солнечный цикл, судя по всему, связан с взаимодействием магнитного поля светила с конвективным слоем.
В 1908 г. Иоганн Галле совершил открытие - солнечные пятна имеют мощные магнитные поля. Мощность поля типичного пятна составляет 0,25 теслы (тесла - единица магнитной индукции). Для сравнения - мощность магнитного поля Земли меньше и составляет 0,0001 теслы.
Замечена интересная регулярность в плане распределения магнитных полей — если группа солнечных пятен образуется в Северном полушарии, значит, в предыдущем цикле пятна дислоцировались в Южном полушарии, и так далее. Когда заканчивается один цикл и начинается другой, полярность уравновешивается. В принципе полный солнечный цикл, включая и перемещение полярности, длится около 22 лет.
Но пятна могут появиться одновременно в двух полушариях симметрично в отношении экватора. Места образования пятен перемещаются на 4,5° - 5° в течение всего цикла.
Активное и неактивное Солнце
Уже давно замечено, что солнечная активность перемежается периодами спада - они носят название «минимум» и могут длиться долго. При минимуме пятен практически не наблюдается. Последний минимум, т.н. минимум Маупдера, начался в 1630 г. и продолжился около 75 лет.
Солнце считается неактивным, «спокойным», когда на нем мало пятен и других проявлений (например, протуберанцев). Когда же на поверхности светила образуются либо пятна, либо солнечные факелы (увеличение яркости в фотосфере), либо протуберанцы, мы говорим об активности Солнца.
Жанлука Ранцини
| < Предыдущая | Следующая > |
|---|
