Солнечные пятна – гигантские магниты

Солнечные пятна – это временные темные пятна на поверхности Солнца, где концентрации потока магнитного поля снижает скорость термоядерной реакции и, таким образом снижается в этом месте температура поверхности нашего небесного светила.

Это явление может длиться от нескольких дней до нескольких месяцев, прежде чем в конечном итоге исчезает. Солнечные пятна расширяются и сжимаются по мере движения по поверхности Солнца, начиная от 16 км до 160 000 км в диаметре. Явление обычно появляется группами, а активность меняется примерно каждые 11 лет. Точка наибольшей активности во время цикла известна как солнечный максимум, а точка наименьшей активности- как минимум.

Время от времени на ослепительно ясной поверхности Солнца появляются темные места, называемые пятнами. На фоне сверкающей поверхности они кажутся черными из-за своей более низкой температуры (ниже 4000 К). В то же время температура окружающей их поверхности достигает 6000 К.

Таким образом, наше светило ни в коем случае нельзя считать чистым незапятнанным шаром, каким считали его древние философы.

История наблюдения за солнечными пятнами

Итальянский астроном и физик Галилео Галилей был первым, кто сумел разглядеть это астрономическое явление при помощи своей подзорной трубы учитывая расстояние до Солнца. В своем несложном телескопе он наблюдал появление и рост солнечных бляшек, видел, как они изменяют свою форму и вид и через несколько дней или недель исчезают. Он обратил внимание и на то, что все они перемещаются из восточной части Солнца в западную. Это передвижение вызвано вращением небесного тела вокруг оси.

Когда Галилей усовершенствовал телескоп в 1609 году многие ученые впервые смогли увидеть солнечные пятна. Они представляли такой интерес, что велись записи об их количестве и хотя они не были совершенно точными из-за облачных дней, потерянных записей и т. д., записи показывают картину более чем за столетие.

С 1600 по 1715 год нашей эры было замечено очень мало солнечных пятен, а с 1645 по 1715 годы их вообще не было, несмотря на то, что многие ученые с помощью телескопов активно искали эти образования. Это был самый длинный известный минимум (около 50 лет) практически без солнечных пятен. После 1715 года нашей эры число наблюдаемого явления резко возросло с почти нулевого до 50-100 и вроде бы потеплел глобальный климат.солнечные пятна

Свойства солнечных пятен

Солнечные пятна – это области с сильнейшими магнитными полями, а значит, хороший показатель солнечной активности. Эти активные области появляются сначала на более высоких широтах в начале солнечного цикла, а затем дрейфуют к экватору к концу солнечного цикла. Поскольку все явления активности звезды контролируются магнитным полем, они имеют аналогичную зависимость солнечного цикла от явлений на звезде, таких как скорость вспышки, площадь активной области, глобальная мягкая яркость рентгеновского излучения и радиоизлучение. Обеспечивает это явление особый химический состав Солнца: в основном, водород и гелий.

Появление темных солнечных пятен снижает общую светимость Солнца только примерно на 0,15% при максимуме солнечных пятен, и, таким образом, явление оказывает незначительное влияние на климат Земли.

Изменение эмиссии, которое влияет на ионизацию в ионосфере Земли, однако, оказывает более решающее влияние на климат Земли.

Солнечное пятно может быть небольшим по размерам и не превышать, например, территорию Франции. Такое малое изменение называется порой. Большие могут в несколько раз превышать площадь Земли. солнечное пятно Они состоят из двух ярко выраженных частей: центральной, черной, которая называется ядром или тенью, и внешней части – полутени, являющейся переходом от ядра к фотосфере (фотосфера-излучающий слой звездной атмосферы). Полутень состоит из тонких ярких и темных волокон, которые направлены из фотосферы к ядру пятна.

Солнечное пятно как уединенная магнитная структура

Объяснение явления появления солнечных пятен основано на убедительных доказательствах наличия смешения магнитного поля и динамики плазмы вдоль границы пятна. Солнечное пятно как уединенная магнитная структура на поверхности небесного тела.

Глобальная структура магнитного поля солнечных пятен была широко изучена в 20 веке при относительно низком пространственном разрешении.
В спектре астрономического явления примечательно расщепление некоторых линий на две составные. Такое расщепление называется эффектом Зеемана: чем сильнее магнитное поле пятна, тем выразительнее этот эффект.

Расщепление спектральных линий служит доказательством того, что образования на поверхности Солнца являются гигантскими мощными магнитами. Конечно, это не железные магниты, так как кусок железа немедленно бы испарился. Магнитные поля на Солнце – проявления сильнейших электрических токов в плазме вокруг пятна. Положительные ионы движутся в одном направлении, отрицательные электроны — в противоположном.

Интенсивность и направление напряженности магнитного поля в пятне под фотосферой нельзя измерять непосредственным образом, так как оттуда не может проникнуть ни один луч.

Однако ученые предполагают, что поле в значительной мере переплетено. Поднимающиеся облака раскаленной плазмы не могут проходить сквозь переплетенные силовые линии и обходят их. По этой причине в бляшки проникает гораздо меньше энергии, чем в окружающую их поверхность.

Этим и объясняется, почему бляшки темнее и холоднее.

Пятна появляются и остаются на поверхности Солнца в совершенно разное время и после этого исчезают. Они имеют тенденцию возникать группами. Поверхность вокруг группы пятен теплее и ярче у более отдаленной бляшки.

Повышенная яркость фотосферы называется факелом. Факелы легко заметить, если группа пятен находится на краю солнечного диска.солнечные пятна

Наружный слой солнечной атмосферы – хромосфера, вокруг группы теплее и ярче, чем в остальной части. Такие яркие и теплые области хромосферы называются флоккулами.
В группах солнечных бляшек имеют место также и другие явления, например, вспышки, протуберанцы, корональная конденсация и пр.
Все эти явления, включая пятна, факелы и флоккулы – активные образования, входящие в понятие солнечной активности.
Группа пятен со всеми проявлениями солнечной активности называется центром солнечной активности или активной областью.

Наука изучает это наиболее замечательное астрономическое явление. Кроме того его можно наблюдать с поверхности Земли в любительские инструменты как очень красивый объект. активность солнца Явление плохо поддается прогнозированию, но известно только, что оно повторяется примерно через каждые 11 лет и поэтому наиболее вероятно, что пик следующей солнечной активности придется на 2022 -2023 годы.