Kas yra saulės dėmės? Ką mokslas žino apie saulės dėmes. Tamsios dėmės ant saulės Kurioje sferoje susidaro saulės dėmės

Jokia gyva būtybė neaugs be saulės šviesos. Viskas nuvys, ypač augalai. Netgi gamtos ištekliai – anglis, gamtinės dujos, nafta – yra saulės energijos forma, kuri buvo atidėta. Tai liudija juose esanti anglis, sukaupta augalų. Mokslininkų teigimu, bet kokie saulės energijos gamybos pokyčiai neišvengiamai lems Žemės klimato pokyčius. Ką mes žinome apie šiuos pokyčius? Kas yra saulės dėmės, blykstės ir kokia jų išvaizda mums yra kupina?

Gyvybės šaltinis

Žvaigždė, vadinama Saule, yra mūsų šilumos ir energijos šaltinis. Šio šviesulio dėka Žemėje palaikoma gyvybė. Apie Saulę žinome daugiau nei apie bet kurią kitą žvaigždę. Tai suprantama, nes esame Saulės sistemos dalis ir nuo jos tik 150 mln.

Mokslininkus labai domina saulės dėmės, kurios atsiranda, vystosi ir išnyksta, o vietoj išnykusių atsiranda naujos. Kartais gali susidaryti milžiniškos dėmės. Pavyzdžiui, 1947 m. balandžio mėn. buvo galima pastebėti sudėtingą Saulės dėmę, kurios plotas viršija Žemės paviršių 350 kartų! Tai buvo galima stebėti plika akimi.

Centriniame šviestuve vykstančių procesų tyrimas

Yra didelių observatorijų, kurios turi specialius teleskopus Saulei tirti. Tokios įrangos dėka astronomai gali sužinoti, kokie procesai vyksta Saulėje ir kaip jie veikia gyvybę žemėje. Be to, tyrinėdami Saulės procesus mokslininkai gali daugiau sužinoti apie kitus žvaigždžių objektus.

Saulės energija paviršiniame sluoksnyje išsiveržia šviesos pavidalu. Astronomai užfiksuoja reikšmingą Saulės aktyvumo skirtumą – tai liudija ant žvaigždės atsiradusios saulės dėmės. Jie yra mažiau šviesūs ir šaltesni saulės disko regionai, palyginti su bendru fotosferos ryškumu.

saulės dariniai

Didelės dėmės yra gana sudėtingos. Jiems būdingas tamsią šešėlio sritį supančiu pusrutuliu, kurio skersmuo yra daugiau nei du kartus didesnis už paties šešėlio dydį. Jei stebite saulės dėmes ant mūsų šviestuvo disko krašto, susidaro įspūdis, kad tai yra gilus patiekalas. Taip atrodo todėl, kad dujos dėmėse yra skaidresnės nei supančioje atmosferoje. Todėl mūsų žvilgsnis skverbiasi giliau. Šešėlio temperatūra 3(4) x 10 3 K.

Astronomai nustatė, kad tipinės saulės dėmės pagrindas yra 1500 km žemiau jį supančio paviršiaus. Šį atradimą 2009 metais padarė Glazgo universiteto mokslininkai. Astronominei grupei vadovavo F. Watsonas.

Saulės darinių temperatūra

Įdomu tai, kad pagal dydį saulės dėmės gali būti ir mažos, kurių skersmuo nuo 1000 iki 2000 km, ir milžiniškos. Pastarųjų matmenys yra daug didesni nei Žemės rutulio.

Pati dėmė yra ta vieta, kur į fotosferą patenka stipriausi magnetiniai laukai. Mažinant energijos srautą, magnetiniai laukai ateina iš paties Saulės vidaus. Todėl paviršiuje, tose vietose, kur saulėje yra dėmių, temperatūra yra maždaug 1500 K mažesnė nei aplinkiniame paviršiuje. Atitinkamai dėl šių procesų šios vietos tampa mažiau ryškios.

Tamsūs Saulės dariniai sudaro didelių ir mažų dėmių grupes, kurios gali užimti įspūdingą žvaigždės disko plotą. Tačiau formacijų modelis yra nestabilus. Jis nuolat keičiasi, nes saulės dėmės taip pat yra nestabilios. Jie, kaip minėta aukščiau, atsiranda, keičiasi dydžiu ir suyra. Tačiau tamsiųjų darinių grupių gyvavimo laikas yra gana ilgas. Jis gali trukti 2-3 saulės apsisukimus. Pačios Saulės sukimosi laikotarpis trunka maždaug 27 dienas.

Atradimai

Kai saulė nusileidžia žemiau horizonto, galite pamatyti didžiausio dydžio dėmes. Taip Kinijos astronomai tyrinėjo Saulės paviršių prieš 2000 metų. Senovėje buvo manoma, kad dėmės yra Žemėje vykstančių procesų rezultatas. XVII amžiuje šią nuomonę paneigė Galilėjus Galilėjus. Naudodamas teleskopą, jam pavyko padaryti daug svarbių atradimų:

apie dėmių atsiradimą ir išnykimą;
apie dydžio pokyčius ir tamsius darinius;
Saulės juodųjų dėmių forma keičiasi artėjant prie matomo disko ribos;
Tyrinėdamas tamsių dėmių judėjimą Saulės diske, Galilėjus įrodė Saulės sukimąsi.

Tarp visų mažų dėmių dažniausiai išsiskiria dvi didelės, kurios sudaro bipolinę grupę.

1859 m. rugsėjo 1 d., nepriklausomai vienas nuo kito, du anglų astronomai stebėjo Saulę baltoje šviesoje. Tai buvo R. Carrington ir S. Hodgson. Jie pamatė kažką panašaus į žaibą. Jis staiga blykstelėjo tarp vienos saulės dėmių grupės. Vėliau šis reiškinys buvo vadinamas saulės blyksniu.

Sprogimai

Kokios yra saulės blyksnių savybės ir kaip jos atsiranda? Trumpai: tai labai galingas sprogimas ant pagrindinio šviestuvo. Jo dėka greitai išsiskiria didžiulis saulės atmosferoje susikaupusios energijos kiekis. Kaip žinote, šios atmosferos tūris yra ribotas. Dauguma protrūkių atsiranda vietose, kurios laikomos neutraliomis. Jie yra tarp didelių bipolinių dėmių.

Paprastai saulės blyksniai pradeda vystytis staigiai ir netikėtai padidėjus ryškumui pliūpsnio vietoje. Tai šviesesnės ir karštesnės fotosferos sritis. Po to įvyksta katastrofiškų mastų sprogimas. Sprogimo metu plazma įkaista nuo 40 iki 100 milijonų K. Šios apraiškos gali būti stebimos daugkartiniam trumpųjų Saulės bangų ultravioletinių ir rentgeno spindulių sustiprėjimui. Be to, mūsų šviestuvas skleidžia galingą garsą ir išmeta pagreitėjusius korpusus.

Kokie procesai vyksta ir kas nutinka Saulei pliūpsnių metu?

Kartais būna tokių galingų blyksnių, kurie generuoja saulės kosminius spindulius. Kosminių spindulių protonai pasiekia pusę šviesos greičio. Šios dalelės yra mirtinos energijos nešėjai. Jie gali laisvai prasiskverbti pro erdvėlaivio korpusą ir sunaikinti gyvus organizmus ląstelių lygiu. Todėl saulės erdvėlaiviai kelia didelį pavojų įgulai, kurią skrydžio metu aplenkė staigus blyksnis.

Taigi, Saulė skleidžia spinduliuotę dalelių ir elektromagnetinių bangų pavidalu. Bendras spinduliuotės srautas (matomas) išlieka pastovus visą laiką. Ir tiksli iki procento dalies. Visada galima pastebėti silpnus blyksnius. Didieji nutinka kas kelis mėnesius. Maksimalaus saulės aktyvumo metais dideli pliūpsniai stebimi kelis kartus per mėnesį.

Tyrinėdami, kas nutinka Saulei blyksnių metu, astronomai sugebėjo išmatuoti šių procesų trukmę. Mažas blyksnis trunka nuo 5 iki 10 minučių. Galingiausias – iki kelių valandų. Blyksnio metu į erdvę aplink Saulę išmetama plazma, kurios masė siekia iki 10 milijardų tonų. Tai išskiria energiją, kuri prilygsta dešimtims ar šimtams milijonų vandenilinių bombų! Tačiau net didžiausių blyksnių galia nebus didesnė nei šimtosios procento visos saulės spinduliuotės galios. Štai kodėl blyksnio metu Saulės šviesumas nepadidėja.

saulės transformacijos

5800 K yra maždaug tokia pati temperatūra saulės paviršiuje, o centre ji siekia 16 mln. K. Saulės paviršiuje stebimi burbuliukai (granuliuotumas). Juos galima pamatyti tik saulės teleskopu. Saulės atmosferoje vykstančio konvekcijos proceso pagalba šiluminė energija iš apatinių sluoksnių perduodama į fotosferą ir suteikia jai putų struktūrą.

Skiriasi ne tik temperatūra Saulės paviršiuje ir pačiame jos centre, bet ir tankis esant slėgiui. Su gyliu visi rodikliai didėja. Kadangi šerdyje temperatūra labai aukšta, ten vyksta reakcija: vandenilis virsta heliu ir tokiu atveju išsiskiria didžiulis šilumos kiekis. Taigi Saulė nėra suspausta jos pačios gravitacijos.

Įdomu tai, kad mūsų šviesulys yra viena tipiška žvaigždė. Saulės žvaigždės masė ir dydis atitinkamai skersmens: 99,9% Saulės sistemos objektų masės ir 1,4 milijono km. Saulė, kaip ir žvaigždė, turi gyventi 5 milijardus metų. Jis palaipsniui įkais ir padidės. Teoriškai ateis momentas, kai visas centrinėje šerdyje esantis vandenilis bus išnaudotas. Saulė bus 3 kartus didesnė už dabartinį dydį. Dėl to jis atvės ir pavirs balta nykštuke.

Sergejus Bogačiovas

Kaip išdėstytos saulės dėmės?

Saulės diske atsirado vienas didžiausių šių metų aktyvių regionų, o tai reiškia, kad Saulėje vėl atsiranda dėmių – nepaisant to, kad mūsų žvaigždė įžengia į periodą. Lebedevo fizinio instituto Saulės rentgeno astronomijos laboratorijos darbuotojas, fizinių ir matematikos mokslų daktaras Sergejus Bogačiovas pasakoja apie saulės dėmių atradimo prigimtį ir istoriją, jų įtaką Žemės atmosferai.

Pirmajame XVII amžiaus dešimtmetyje italų mokslininkas Galileo Galilei ir vokiečių astronomas ir mechanikas Christophas Scheineris, maždaug vienu metu ir nepriklausomai vienas nuo kito, patobulino prieš kelerius metus išrastą žvalgybos stiklą (arba teleskopą) ir jo pagrindu sukūrė helioskopą. prietaisas, leidžiantis stebėti Saulę projektuojant jo paveikslą ant sienos. Šiuose vaizduose jie aptiko detalių, kurias būtų galima supainioti su sienų defektais, jei jos nejudėtų kartu su vaizdu – mažų dėmių, besidriekiančių idealaus (ir iš dalies dieviškojo) centrinio dangaus kūno – Saulės – paviršiuje. Taip į mokslo istoriją įėjo saulės dėmės, o į mūsų gyvenimą patarlė, kad pasaulyje nėra nieko tobulo: „Ant saulės yra dėmių“.

Saulės dėmės yra pagrindinis bruožas, kurį galima pamatyti mūsų žvaigždės paviršiuje nenaudojant sudėtingų astronominių metodų. Matomas dėmių dydis yra apie vieną lanko minutę (10 kapeikų monetos dydis iš 30 metrų atstumo), tai yra ties žmogaus akies skiriamosios gebos riba. Tačiau šiems objektams aptikti pakanka labai paprasto optinio įrenginio, padidinančio vos kelis kartus, o tai iš tikrųjų įvyko Europoje XVII amžiaus pradžioje. Tačiau atskirų dėmių stebėjimų reguliariai pasitaikydavo ir prieš tai, dažnai jie būdavo daromi tiesiog akimis, tačiau likdavo nepastebėti ar nesuprasti.

Kurį laiką jie bandė paaiškinti dėmių prigimtį nepaveikdami Saulės idealumo, pavyzdžiui, kaip debesys saulės atmosferoje, tačiau greitai paaiškėjo, kad saulės paviršiuje jie yra vidutiniški. Tačiau jų prigimtis liko paslaptimi iki XX amžiaus pirmosios pusės, kai Saulėje pirmą kartą buvo aptikti magnetiniai laukai ir paaiškėjo, kad jų koncentracijos vietos sutampa su dėmių formavimosi vietomis.

Kodėl dėmės atrodo tamsios? Visų pirma, reikia pastebėti, kad jų tamsumas nėra absoliutus. Greičiau tai tarsi tamsus žmogaus, stovinčio apšviesto lango fone, siluetas, tai yra matomas tik labai ryškios aplinkos šviesos fone. Jei pamatuosite dėmės „ryškumą“, pastebėsite, kad ji taip pat skleidžia šviesą, tačiau tik 20–40 procentų įprastos Saulės šviesos lygiu. Šio fakto pakanka, kad būtų galima nustatyti dėmės temperatūrą be jokių papildomų matavimų, nes Saulės šiluminės spinduliuotės srautas yra vienareikšmiškai susijęs su jos temperatūra pagal Stefano-Boltzmanno dėsnį (spinduliavimo srautas yra proporcingas spinduliuojančio kūno temperatūrai į ketvirtą laipsnį). Jei įprasto Saulės paviršiaus, kurio temperatūra yra apie 6000 laipsnių Celsijaus, ryškumą kaip vienetą, tai saulės dėmių temperatūra turėtų būti apie 4000-4500 laipsnių. Tiesą sakant, kaip yra - saulės dėmės (o tai vėliau buvo patvirtinta kitais metodais, pavyzdžiui, spektroskopiniais spinduliuotės tyrimais), yra tiesiog žemesnės temperatūros Saulės paviršiaus sritys.

Dėmių ryšys su magnetiniais laukais paaiškinamas magnetinio lauko įtaka dujų temperatūrai. Tokia įtaka siejama su konvekcine (virimo) zona šalia Saulės, kuri tęsiasi nuo paviršiaus iki maždaug trečdalio saulės spindulio gylio. Verdanti saulės plazma nuolat kelia karštą plazmą iš savo gelmių į paviršių ir taip padidina paviršiaus temperatūrą. Tose vietose, kur Saulės paviršių perveria stipraus magnetinio lauko vamzdeliai, konvekcijos efektyvumas slopinamas tol, kol ji visiškai sustoja. Dėl to be karšto konvekcinio plazmos papildymo Saulės paviršius atvėsta iki maždaug 4000 laipsnių temperatūros. Susidaro dėmė.

Šiais laikais dėmės daugiausia tiriamos kaip aktyvių saulės sričių centrai, kuriuose telkiasi saulės blyksniai. Faktas yra tas, kad magnetinis laukas, kurio „šaltinis“ yra dėmės, į Saulės atmosferą atneša papildomų energijos atsargų, kurios yra „perteklinės“ Saulei, ir ji, kaip ir bet kuri fizinė sistema, siekianti sumažinti savo energiją, stengiasi atsikratyti jų. Ši papildoma energija vadinama laisva energija. Yra du pagrindiniai energijos pertekliaus išmetimo mechanizmai.

Pirmasis yra tada, kai Saulė tiesiog išmeta į tarpplanetinę erdvę atmosferos dalį, kuri ją sveria, kartu su magnetinių laukų, plazmos ir srovių pertekliumi. Šie reiškiniai vadinami vainikinių masių išmetimu. Atitinkamos emisijos, sklindančios iš Saulės, kartais pasiekia milžiniškus kelių milijonų kilometrų dydžius ir yra ypač pagrindinė magnetinių audrų priežastis – tokio plazmos krešulio poveikis Žemės magnetiniam laukui jį išbalansuoja, svyruoja ir taip pat sustiprina Žemės magnetosferoje tekančias elektros sroves, o tai yra magnetinės audros esmė.

Antrasis būdas – saulės blyksniai. Šiuo atveju laisva energija deginama tiesiai saulės atmosferoje, tačiau to pasekmės gali pasiekti ir Žemę – kietos spinduliuotės srautų ir įkrautų dalelių pavidalu. Toks smūgis, kuris yra spindulinio pobūdžio, yra viena iš pagrindinių erdvėlaivių, taip pat ir pašvaistės, gedimo priežasčių.

Tačiau neturėtumėte, radę Saulės tašką, iš karto ruoštis saulės blyksniams ir magnetinėms audroms. Gana dažna situacija, kai Saulės diske atsiradusios dėmės, net ir rekordiškai didelės, nesukelia net minimalaus Saulės aktyvumo lygio padidėjimo. Kodėl tai vyksta? Taip yra dėl magnetinės energijos išsiskyrimo į Saulę pobūdžio. Tokios energijos negali išlaisvinti vienas magnetinis srautas, kaip ir ant stalo gulintis magnetas, kad ir kaip jis būtų purtomas, nesukels jokio saulės pliūpsnio. Turi būti bent dvi tokios gijos ir jos turi turėti galimybę sąveikauti viena su kita.

Kadangi vienas magnetinis vamzdelis, prasiskverbiantis į Saulės paviršių dviejose vietose, sukuria dvi dėmes, visos dėmių grupės, kuriose yra tik dvi ar viena dėmelė, nepajėgios sukurti blyksnių. Šias grupes sudaro viena gija, kuri neturi su kuo bendrauti. Tokia dėmių pora gali būti milžiniška ir egzistuoti Saulės diske ištisus mėnesius, gąsdindama Žemę savo dydžiu, tačiau nesukurs nė vieno, net minimalaus, blyksnio. Tokios grupės turi klasifikaciją ir vadinamos Alfa, jei yra viena vieta, arba Beta, jei yra dvi.

Sudėtinga Beta-Gamma-Delta tipo saulės dėmė. Viršuje - dėmė matomame diapazone, apačioje - magnetiniai laukai, rodomi naudojant SDO kosmoso observatorijos HMI prietaisą

Jei radote pranešimą apie naujos Saulės dėmės atsiradimą, nepatingėkite ir pažiūrėkite į grupės tipą. Jei tai yra alfa arba beta, jums nereikia jaudintis – artimiausiomis dienomis Saulė nesukels jokių blyksnių ar magnetinių audrų. Sudėtingesnė klasė yra gama. Tai saulės dėmių grupės, kuriose yra kelios šiaurės ir pietų poliškumo saulės dėmės. Tokiame regione yra mažiausiai du sąveikaujantys magnetiniai srautai. Atitinkamai tokia sritis praras magnetinę energiją ir maitins saulės aktyvumą. Ir galiausiai paskutinė klasė yra Beta-Gamma. Tai yra sudėtingiausios sritys, kurių magnetinis laukas yra labai įsipainiojęs. Jei tokia grupė atsirastų kataloge, neabejotina, kad Saulė šią sistemą išardys bent kelias dienas, degindama energiją pliūpsnių pavidalu, įskaitant didelius, ir išmesdama plazmą, kol supaprastins šią sistemą iki paprasta alfa arba beta konfigūracija.

Tačiau nepaisant „siaubingo“ dėmių ryšio su blyksniais ir magnetinėmis audromis, nereikėtų pamiršti, kad tai vienas ryškiausių astronominių reiškinių, kurį galima stebėti iš Žemės paviršiaus mėgėjiškais instrumentais. Galiausiai, saulės dėmės yra labai gražus objektas – tiesiog pažiūrėkite į jų didelės raiškos vaizdus. Tie, kurie net ir po to negali pamiršti neigiamų šio reiškinio aspektų, gali pasiguosti tuo, kad Saulės dėmių skaičius vis dar yra palyginti mažas (ne daugiau kaip 1 proc. disko paviršiaus ir dažnai daug mažiau).

Nemažai žvaigždžių rūšių, bent jau raudonosios nykštukės, „kenčia“ kur kas labiau – jose dėmėmis gali pasidengti iki dešimčių procentų ploto. Galima įsivaizduoti, ką turi hipotetiniai atitinkamų planetų sistemų gyventojai, ir dar kartą pasidžiaugti, prie kokios gana ramios žvaigždės mums pasisekė gyventi.

Periodiškai Saulė per visą perimetrą pasidengia tamsiomis dėmėmis. Pirmą kartą jas plika akimi atrado senovės Kinijos astronomai, o oficialus dėmių atradimas įvyko XVII amžiaus pradžioje, pasirodžius pirmiesiems teleskopams. Juos atrado Christophas Scheineris ir Galilėjus Galilėjus.

Galilėjus, nepaisant to, kad Scheineris dėmes atrado anksčiau, pirmasis paskelbė duomenis apie savo atradimą. Remdamasis šiomis dėmėmis, jis sugebėjo apskaičiuoti žvaigždės sukimosi laikotarpį. Jis atrado, kad Saulė sukasi taip pat, kaip suktųsi kietas kūnas, o jos medžiagos sukimosi greitis skiriasi priklausomai nuo platumų.

Iki šiol buvo galima nustatyti, kad dėmės yra šaltesnės medžiagos sritys, kurios susidaro dėl didelio magnetinio aktyvumo, kuris trukdo vienodai karštos plazmos srovei. Tačiau dėmės vis dar nėra visiškai suprantamos.

Pavyzdžiui, astronomai negali tiksliai pasakyti, kas sukelia ryškesnį kraštą, supantį tamsiąją dėmės dalį. Jų ilgis gali siekti iki dviejų tūkstančių kilometrų, plotis – iki šimto penkiasdešimties. Dėmių tyrimą apsunkina palyginti mažas jų dydis. Tačiau yra nuomonė, kad sruogos yra kylantys ir besileidžiantys dujų srautai, susidarantys dėl to, kad karšta medžiaga iš Saulės žarnų kyla į paviršių, kur atšąla ir nukrenta atgal. Mokslininkai nustatė, kad žemyn nukreiptos srovės juda 3,6 tūkst. km/h greičiu, o aukštyn – apie 10,8 tūkst. km/h greičiu.

Išspręsta tamsių saulės dėmių paslaptis

Mokslininkai išsiaiškino ryškių sruogų, įrėminančių tamsias Saulės dėmes, prigimtį. Tamsios dėmės ant Saulės yra šaltesnės medžiagos sritys. Jie atsiranda todėl, kad labai didelis Saulės magnetinis aktyvumas gali trukdyti vienodai karštos plazmos srautui. Tačiau iki šiol daugelis dėmių struktūros detalių lieka neaiškios.

Visų pirma, mokslininkai neturi vienareikšmiško paaiškinimo apie ryškesnių sruogų, supančių tamsiąją dėmės dalį, prigimtį. Tokių sruogų ilgis gali siekti du tūkstančius kilometrų, o plotis - 150 kilometrų. Dėl santykinai mažo dėmės dydžio ją gana sunku tirti. Daugelis astronomų manė, kad sruogos yra kylantys ir besileidžiantys dujų srautai – karšta medžiaga kyla iš Saulės žarnų į paviršių, kur pasklinda, atvėsta ir dideliu greičiu krenta žemyn.

Naujojo darbo autoriai žvaigždę stebėjo naudodami švedų saulės teleskopą, kurio pagrindinio veidrodžio skersmuo yra vienas metras. Mokslininkai aptiko tamsius žemyn nukreiptus dujų srautus, judančius apie 3,6 tūkst. kilometrų per valandą greičiu, taip pat ryškius kylančius srautus, kurių greitis siekė apie 10,8 tūkst. kilometrų per valandą.

Neseniai kitai mokslininkų komandai pavyko pasiekti itin reikšmingą Saulės tyrimo rezultatą – NASA STEREO-A ir STEREO-B prietaisai išsidėstę aplink žvaigždę, kad dabar specialistai galėtų stebėti trimatį Saulės vaizdą.

Mokslo ir technologijų naujienos

Amerikiečių astronomas mėgėjas Howardas Eskildsenas neseniai nufotografavo tamsią Saulės dėmę ir išsiaiškino, kad dėmė, regis, kerta ryškų šviesos tiltą.

Eskildsenas stebėjo saulės aktyvumą savo namų observatorijoje Ocaloje, Floridoje. Tamsios dėmės #1236 nuotraukose jis pastebėjo vieną įdomų reiškinį. Šviesus kanjonas, dar vadinamas šviesiu tiltu, šią tamsią dėmę padalijo maždaug per pusę. Tyrėjas apskaičiavo, kad šio kanjono ilgis siekia apie 20 tūkstančių km, o tai beveik dvigubai viršija Žemės skersmenį.

Pritaikiau purpurinį Ca-K filtrą, kuris išryškina ryškias magnetines apraiškas aplink saulės dėmių grupę. Taip pat buvo puikiai matoma, kaip šviesos tiltas perpjovė saulės dėmę į dvi dalis, – reiškinį aiškina Eskildsenas.

Šviesos tiltų prigimtis dar nėra iki galo suprantama. Jų atsiradimas labai dažnai pranašauja saulės dėmių irimą. Kai kurie tyrinėtojai pažymi, kad šviesos tilteliai atsiranda kryžminant magnetinius laukus. Šie procesai yra panašūs į tuos, kurie sukelia ryškius saulės pliūpsnius.

Galima tikėtis, kad artimiausiu metu šioje vietoje atsiras ryškus blyksnis arba taškas Nr.1236 gali pagaliau suskilti pusiau.

Tamsios saulės dėmės yra palyginti šaltos Saulės sritys, atsirandančios tose vietose, kur galingi magnetiniai laukai patenka į žvaigždės paviršių, mano mokslininkai.

NASA užfiksuoja rekordiškai dideles saulės dėmes

Amerikos kosmoso agentūra užfiksavo dideles dėmes Saulės paviršiuje. Saulės dėmių nuotraukas ir jų aprašymą galima peržiūrėti NASA svetainėje.

Stebėjimai buvo atlikti vasario 19 ir 20 d. NASA ekspertų aptiktos dėmės pasižymėjo dideliu augimo tempu. Vienas iš jų per 48 valandas išaugo iki šešis kartus didesnio už Žemės skersmenį.

Saulės dėmės susidaro dėl padidėjusio magnetinio lauko aktyvumo. Dėl lauko stiprėjimo šiuose regionuose slopinamas įelektrintų dalelių aktyvumas, dėl ko temperatūra dėmių paviršiuje pasirodo gerokai žemesnė nei kituose regionuose. Tai paaiškina vietinį tamsėjimą, pastebėtą iš Žemės.

Saulės dėmės yra nestabilūs dariniai. Sąveikos su panašiomis skirtingo poliškumo struktūromis atveju jos suyra, o tai lemia plazmos srautų išsiskyrimą į aplinkinę erdvę.

Kai toks srautas pasiekia Žemę, didžioji jo dalis yra neutralizuojama planetos magnetinio lauko, o likusi dalis nuteka į ašigalius, kur juos galima stebėti pašvaistės pavidalu. Didelės galios saulės blyksniai gali sutrikdyti palydovų, elektros prietaisų ir elektros tinklų veiklą Žemėje.

Tamsios dėmės išnyksta nuo saulės

Mokslininkai susirūpinę, nes Saulės paviršiuje nematyti nė vienos tamsios dėmės, kuri buvo pastebėta prieš kelias dienas. Ir tai nepaisant to, kad žvaigždė yra 11 metų Saulės aktyvumo ciklo viduryje.

Paprastai tamsios dėmės atsiranda tose vietose, kur yra padidėjęs magnetinis aktyvumas. Tai gali būti saulės blyksniai arba vainikinės masės išmetimai, kurie išskiria energiją. Kas sukėlė tokį užliūlį magnetinio aktyvumo suaktyvėjimo laikotarpiu, nežinoma.

Kai kurių ekspertų teigimu, buvo galima tikėtis dienų be saulės dėmių ir tai tik laikina pertrauka. Pavyzdžiui, 2011 metų rugpjūčio 14 dieną ant žvaigždės nebuvo pastebėta nei vienos tamsios dėmės, tačiau apskritai metus lydėjo gana rimtas saulės aktyvumas.

Visa tai pabrėžia, kad mokslininkai iš esmės nežino, kas vyksta Saulėje, jie nežino, kaip numatyti jos aktyvumą, sako saulės fizikas Tony Phillipsas.

Tokios pat nuomonės laikosi ir Alexas Youngas iš Goddardo kosminio skrydžio centro. Detaliai saulę stebime tik 50 metų. Tai nėra taip ilgai, nes jis skrieja 4,5 milijardo metų, pažymi Yangas.

Saulės dėmės yra pagrindinis saulės magnetinio aktyvumo rodiklis. Tamsiuose regionuose temperatūra yra žemesnė nei aplinkinėse fotosferos vietose.

Šaltiniai: tainy.net, lenta.ru, www.epochtimes.com.ua, respect-youself.livejournal.com, mir24.tv

Londono bokštas – karališkoji rezidencija

Stephenas Hawkingas: pavojingos dirbtinio intelekto galimybės

Krymo piramidės

Olmekai – San Lorenzo paslaptis

VLA teleskopas

Kurti paskatino poreikis, aiškiai pripažintas šeštojo dešimtmečio pradžioje, turėti įrankį, galintį kurti vaizdus ir tuo pačiu turėti maksimalų...

Tekstai vieno puslapio svetainėms

Vieno puslapio svetainės, kaip rodo jų pavadinimas, yra vienas tinklalapis, kuriame yra daugiausia naudingos informacijos, kad ...

kamieninės ląstelės

Kamieninės ląstelės yra bene nuostabiausias mokslo atradimas. Kamieninių ląstelių terapija – šimtmečio atradimas medicinoje, galintis pakeisti...

Romėnų pirtis

Romėniškos pirtys arba pirtys – vienas nuostabiausių statinių, atėjusių pas mus iš senovės. Thermae atsirado...

Plastikinių langų renovacija

Kai kurios iš pagrindinių jūsų langų tiekėjo funkcijų yra supažindinti jus su kokybiškomis medžiagomis, naudojamomis gaminant varčias, rėmus ir...

atsiradimas

Saulės dėmės atsiradimas: magnetinės linijos prasiskverbia pro Saulės paviršių

Dėmės atsiranda dėl perturbacijų atskirose Saulės magnetinio lauko dalyse. Šio proceso pradžioje magnetinių linijų spindulys „prasiskverbia“ per fotosferą į vainikinę sritį ir sulėtina plazmos konvekcinį judėjimą granuliacinėse ląstelėse, užkertant kelią energijos perkėlimui iš vidinių sričių į išorę. vietos. Iš pradžių šioje vietoje pasirodo fakelas, kiek vėliau ir į vakarus – mažas taškas vadinamas jau laikas, kelių tūkstančių kilometrų dydžio. Per kelias valandas magnetinės indukcijos dydis padidėja (esant pradinėms vertėms 0,1 Tesla), padidėja porų dydis ir skaičius. Jie susilieja vienas su kitu ir sudaro vieną ar daugiau dėmių. Didžiausio dėmių aktyvumo laikotarpiu magnetinės indukcijos dydis gali siekti 0,4 teslos.

Dėmių gyvenimo trukmė siekia kelis mėnesius, tai yra, pavienes dėmes galima pastebėti per kelis Saulės apsisukimus aplink save. Būtent šis faktas (stebėtų dėmių judėjimas išilgai saulės disko) buvo pagrindas įrodyti Saulės sukimąsi ir leido atlikti pirmuosius Saulės apsisukimo aplink savo ašį laikotarpio matavimus.

Dėmės dažniausiai formuojasi grupėmis, tačiau kartais yra viena dėmė, kuri gyvena vos kelias dienas, arba dvi dėmės, kurių magnetinės linijos nukreiptos iš vienos į kitą.

Pirmoji, atsiradusi tokioje dviguboje grupėje, vadinama P tašku (angl. prieš tai), seniausia – F tašku (angl. next).

Tik pusė dėmių gyvena ilgiau nei dvi dienas, o tik dešimtadalis išgyvena 11 dienų slenkstį.

Saulės dėmių grupės visada driekiasi lygiagrečiai saulės pusiaujui.

Savybės

Vidutinė Saulės paviršiaus temperatūra yra apie 6000 C (efektyvioji temperatūra – 5770 K, radiacinė – 6050 K). Centrinėje, tamsiausioje dėmių vietoje temperatūra siekia tik apie 4000 C, išorinių dėmių, besiribojančių su normaliu paviršiumi, plotai – nuo 5000 iki 5500 C. Nepaisant to, kad dėmių temperatūra žemesnė, jų medžiaga vis tiek skleidžia šviesą, nors ir mažesniu mastu nei likęs paviršius. Būtent dėl šio temperatūrų skirtumo stebint susidaro įspūdis, kad dėmės yra tamsios, beveik juodos, nors iš tikrųjų jos taip pat švyti, tačiau jų švytėjimas prarandamas ryškesnio saulės disko fone.

Saulės dėmės yra didžiausios Saulės aktyvumo sritys. Jei dėmių yra daug, tada yra didelė tikimybė, kad magnetinės linijos vėl susijungs – linijos, einančios vienos dėmių grupės viduje, rekombinuojasi su linijomis iš kitos dėmių grupės, kurios turi priešingą poliškumą. Matomas šio proceso rezultatas – saulės pliūpsnis. Radiacijos pliūpsnis, pasiekęs Žemę, sukelia stiprius jos magnetinio lauko trikdžius, sutrikdo palydovų darbą, netgi paveikia planetoje esančius objektus. Dėl magnetinio lauko trikdžių padidėja aurora borealis tikimybė žemose geografinėse platumose. Žemės jonosferoje taip pat yra saulės aktyvumo svyravimų, kurie pasireiškia trumpųjų radijo bangų sklidimo pasikeitimu.

Tais metais, kai saulės dėmių mažai, Saulės dydis sumažėja 0,1%. 1645–1715 metai (Maunder Low) yra žinomi dėl visuotinio atvėsimo ir yra vadinami mažuoju ledynmečiu.

klasifikacija

Dėmės klasifikuojamos pagal gyvenimo trukmę, dydį, vietą.

Vystymosi etapai

Vietinis magnetinio lauko stiprinimas, kaip minėta aukščiau, sulėtina plazmos judėjimą konvekcinėse ląstelėse, taip sulėtindamas šilumos perdavimą į Saulės paviršių. Atšaldžius šio proceso paveiktas granules (apie 1000 C), jos patamsėja ir susidaro viena dėmė. Kai kurie iš jų išnyksta po kelių dienų. Kiti išsivysto į dvipolies grupes iš dviejų dėmių su priešingo poliškumo magnetinėmis linijomis. Iš jų gali susidaryti daugybės dėmių grupės, kurios, toliau padidėjus plotui penumbra sujungti iki šimtų dėmių, kurių dydis siekia šimtus tūkstančių kilometrų. Po to lėtai (per kelias savaites ar mėnesius) mažėja dėmių aktyvumas ir jų dydis sumažėja iki mažų dvigubų ar pavienių taškelių.

Didžiausios saulės dėmių grupės visada turi susijusią grupę kitame pusrutulyje (šiaurėje arba pietuose). Magnetinės linijos tokiais atvejais išeina iš dėmių viename pusrutulyje, o patenka į dėmes kitame.

cikliškumas

Saulės aktyvumo rekonstrukcija 11 000 metų

Saulės ciklas yra susijęs su saulės dėmių dažniu, jų aktyvumu ir gyvenimo trukme. Vienas ciklas apima maždaug 11 metų. Minimalaus saulės dėmių aktyvumo laikotarpiais saulės dėmių yra labai mažai arba jų visai nėra, o maksimaliais laikotarpiais jų gali būti keli šimtai. Kiekvieno ciklo pabaigoje saulės magnetinio lauko poliškumas pasikeičia, todėl teisingiau kalbėti apie 22 metų saulės ciklą.

Ciklo trukmė

11 metų yra apytikslis laiko tarpas. Nors tai vidutiniškai trunka 11,04 metų, yra ciklų, kurių trukmė svyruoja nuo 9 iki 14 metų. Bėgant amžiams kinta ir vidurkiai. Taigi XX amžiuje vidutinė ciklo trukmė buvo 10,2 metų. Teigiama, kad Maunderio minimumas (kartu su kitais aktyvumo minimumais) padidina ciklą iki šimto metų. Iš Grenlandijos lede esančio izotopo Be 10 analizės gauta duomenų, kad per pastaruosius 10 000 metų tokių ilgų minimumų buvo daugiau nei 20.

Ciklo trukmė nėra pastovi. Šveicarų astronomas Maxas Waldmeieris teigė, kad perėjimas nuo minimalaus iki didžiausio Saulės aktyvumo vyksta greičiau, kuo didesnis didžiausias šiame cikle užfiksuotų saulės dėmių skaičius.

Ciklo pradžia ir pabaiga

Erdvinis-laikinis magnetinio lauko pasiskirstymas Saulės paviršiuje.

Anksčiau ciklo pradžia buvo laikoma momentu, kai Saulės aktyvumas buvo minimalus. Šiuolaikinių matavimo metodų dėka atsirado galimybė nustatyti saulės magnetinio lauko poliškumo kitimą, todėl dabar ciklo pradžia imamas dėmių poliškumo pasikeitimo momentas.

Ciklai identifikuojami pagal serijos numerį, pradedant pirmuoju, kurį 1749 m. pažymėjo Johanas Rudolfas Wolfas. Dabartinis ciklas (2009 m. balandžio mėn.) yra 24 numeris.

Duomenys apie paskutinius saulės ciklus
ciklo numeris	Pradėkite metus ir mėnesį	Maksimalus metai ir mėnuo	Maksimalus vietų skaičius
18	1944-02	1947-05	201
19	1954-04	1957-10	254
20	1964-10	1968-03	125
21	1976-06	1979-01	167
22	1986-09	1989-02	165
23	1996-09	2000-03	139
24	2008-01	2012-12	87.

XIX amžiuje ir maždaug iki 1970 m. buvo spėliojama, kad didžiausias saulės dėmių skaičius yra periodiškumas. Šie 80 metų ciklai (su mažiausiais saulės dėmių maksimumais 1800–1840 ir 1890–1920 m.) šiuo metu yra susiję su konvekciniais procesais. Kitos hipotezės kalba apie dar didesnių, 400 metų ciklų egzistavimą.

Literatūra

Kosmoso fizika. Mažoji enciklopedija, Maskva: Sovietų enciklopedija, 1986 m

Saulė
Struktūra	Branduolys · Spinduliavimo perdavimo zona · konvekcinė zona
Atmosfera	Fotosfera · Chromosfera · saulės korona
Prailgintas struktūra	Heliosfera (Heliosferos srovės lapas · smūginės bangos riba) · heliosferos mantija · heliopauzė · lanko smūgio banga
susijusios su saule reiškinius	vainikinės skylės · Koroninės kilpos · vainikinės masės išmetimai · Saulės užtemimas · saulės dėmės · saulės žibintuvėlis · Granulės · Mourton bangos · Iškilimas · Saulės spinduliuotė (saulės kitimai) · Spicules · Supergranuliacija · saulėtas vėjas · saulės žybsnis
Susijusios temos	saulės sistema · saulės dinamo
Spektrinė klasė:

Wikimedia fondas. 2010 m.

Pažiūrėkite, kas yra „saulės dėmės“ kituose žodynuose:

Cm … Sinonimų žodynas

Kaip saulė danguje, ant tos pačios saulės jie išdžiūvo, dėmės saulėje, dėmės saulėje... Rusų sinonimų ir panašių posakių žodynas. pagal. red. N. Abramova, M .: Rusų žodynai, 1999. saulė, saulė, (arčiausiai mūsų) žvaigždė, parhelis, ... ... Sinonimų žodynas

Šis terminas turi kitas reikšmes, žr. Saulė (reikšmės). Saulė ... Vikipedija

šiose srityse.

Saulės dėmių skaičius (ir su tuo susijęs Vilko skaičius) yra vienas pagrindinių saulės magnetinio aktyvumo rodiklių.

Enciklopedinis „YouTube“.

1 / 2

✪ Saulės fizika; saulės dėmės (pasakojo Vladimiras Obridko)

✪ Saulės dėmės 2011-08-26. Maskva 14:00 .avi

Subtitrai

Studijų istorija

Pirmieji pranešimai apie saulės dėmes datuojami 800 m.pr.Kr. e. Kinijoje .

Pirmą kartą dėmės buvo nupieštos 1128 m. Jono Vusterio kronikoje.

Pirmasis žinomas saulės dėmių paminėjimas senovės rusų literatūroje yra Nikono kronikoje, XIV amžiaus antrosios pusės įrašuose:

danguje buvo ženklas, saulė buvo kaip kraujas, ir pagal jį vietos juodos

būk ženklas saulėje, vietos juodos saulėje, kaip nagai, o tamsa buvo didelė

Pirmieji tyrimai buvo skirti dėmių pobūdžiui ir jų elgesiui. Nepaisant to, kad fizinė dėmių prigimtis liko neaiški iki XX amžiaus, stebėjimai tęsėsi. XIX amžiuje jau buvo pakankamai ilga stebėjimų dėmių serija, kad būtų galima pastebėti periodinius Saulės aktyvumo pokyčius. 1845 m. D. Henris ir S. Aleksandras (inž. S Aleksandras) iš Prinstono universiteto atliko Saulės stebėjimus naudodami specialų termometrą (en:thermopile) ir nustatė, kad dėmių emisijos intensyvumas, palyginti su aplinkiniais Saulės regionais, yra mažesnis.

atsiradimas

Dėmės atsiranda dėl perturbacijų atskirose Saulės magnetinio lauko dalyse. Šio proceso pradžioje magnetinio lauko vamzdeliai „prasiskverbia“ per fotosferą į vainikinę sritį, o stiprus laukas slopina konvekcinį plazmos judėjimą granulėse, užkertant kelią energijos perdavimui iš vidinių sričių į išorę. vietos. Pirmiausia šioje vietoje pasirodo fakelas, kiek vėliau ir į vakarus – mažas taškas vadinamas jau laikas, kelių tūkstančių kilometrų dydžio. Per kelias valandas padidėja magnetinės indukcijos dydis (esant pradinėms vertėms 0,1 Tesla), padidėja porų dydis ir skaičius. Jie susilieja vienas su kitu ir sudaro vieną ar daugiau dėmių. Didžiausio dėmių aktyvumo laikotarpiu magnetinės indukcijos dydis gali siekti 0,4 teslos.
Dėmių gyvenimo trukmė siekia kelis mėnesius, tai yra, per kelis Saulės apsisukimus galima stebėti atskiras dėmių grupes. Būtent šis faktas (stebėtų dėmių judėjimas išilgai saulės disko) buvo pagrindas įrodyti Saulės sukimąsi ir leido atlikti pirmuosius Saulės apsisukimo aplink savo ašį laikotarpio matavimus.
Dėmės dažniausiai formuojasi grupėmis, tačiau kartais būna viena dėmė, gyvuojanti vos kelias dienas, arba bipolinė grupė: dvi skirtingo magnetinio poliškumo dėmės, sujungtos magnetinio lauko linijomis. Vakarinė dėmė tokioje bipolinėje grupėje vadinama „vadova“, „galva“ arba „P tašku“ (iš ankstesnio anglų kalbos), rytinė – „vergas“, „uodega“ arba „F taškas“ (iš Toliau anglų kalba).
Tik pusė dėmių gyvena ilgiau nei dvi dienas, o tik dešimtadalis – ilgiau nei 11 dienų.
11 metų trukmės Saulės aktyvumo ciklo pradžioje Saulės dėmės atsiranda didelėse heliografinėse platumose (±25-30° dydžio), o ciklui progresuojant dėmės migruoja į Saulės pusiaują, pasiekdamos platumas. ±5-10° ciklo pabaigoje. Šis dėsningumas vadinamas „Spörerio dėsniu“.
Saulės dėmių grupės yra orientuotos maždaug lygiagrečiai Saulės pusiaujui, tačiau yra tam tikras grupės ašies polinkis pusiaujo atžvilgiu, kuris linkęs didėti grupėms, esančioms toliau nuo pusiaujo (vadinamasis „Džiaugsmo dėsnis“).

Savybės

Saulės paviršius toje vietoje, kur yra ta vieta, yra maždaug 500–700 km žemiau nei supančios fotosferos paviršius. Šis reiškinys vadinamas „Wilsono depresija“.
Saulės dėmės yra didžiausios Saulės aktyvumo sritys. Jei dėmių yra daug, tada yra didelė tikimybė, kad magnetinės linijos vėl susijungs - linijos, einančios vienos dėmių grupės viduje, rekombinuojasi su linijomis iš kitos dėmių grupės, turinčios priešingą poliškumą. Matomas šio proceso rezultatas – saulės pliūpsnis. Radiacijos pliūpsnis, pasiekęs Žemę, sukelia stiprius jos magnetinio lauko trikdžius, sutrikdo palydovų darbą, netgi paveikia planetoje esančius objektus. Dėl Žemės magnetinio lauko trikdžių padidėja aurora borealis tikimybė žemose geografinėse platumose. Žemės jonosferoje taip pat vyksta saulės aktyvumo svyravimai, kurie pasireiškia trumpųjų radijo bangų sklidimo pasikeitimu.

klasifikacija

Dėmės klasifikuojamos pagal gyvenimo trukmę, dydį, vietą.

Vystymosi etapai

Vietinis magnetinio lauko stiprinimas, kaip minėta aukščiau, sulėtina plazmos judėjimą konvekcinėse ląstelėse ir taip sulėtina šilumos perdavimą į Saulės paviršių. Atšaldžius šio proceso paveiktas granules (apie 1000 °C), jos patamsėja ir susidaro viena dėmė. Kai kurie iš jų išnyksta po kelių dienų. Kiti išsivysto į dvipolies grupes iš dviejų dėmių su priešingo poliškumo magnetinėmis linijomis. Iš jų gali susidaryti daugybės dėmių grupės, kurios, toliau padidėjus plotui penumbra sujungti iki šimtų dėmių, kurių dydis siekia šimtus tūkstančių kilometrų. Po to lėtai (per kelias savaites ar mėnesius) mažėja dėmių aktyvumas ir jų dydis sumažėja iki mažų dvigubų ar pavienių taškelių.
Didžiausios saulės dėmių grupės visada turi susijusią grupę kitame pusrutulyje (šiaurėje arba pietuose). Magnetinės linijos tokiais atvejais išeina iš dėmių viename pusrutulyje, o patenka į dėmes kitame.

Taškinių grupių dydžiai

Dėmių grupės dydis paprastai apibūdinamas geometriniu mastu, taip pat į ją įtrauktų dėmių skaičiumi ir bendru jų plotu.
Grupėje gali būti nuo vieno iki pusantro šimto ir daugiau vietų. Grupių plotai, kurie patogiai matuojami saulės pusrutulio ploto milijonosiomis dalimis (m.s.p.), svyruoja nuo kelių m.s.p. iki kelių tūkstančių m.s.p.
Saulės ciklas yra susijęs su saulės dėmių dažniu, jų aktyvumu ir gyvenimo trukme. Vienas ciklas apima maždaug 11 metų. Minimalaus saulės dėmių aktyvumo laikotarpiais saulės dėmių yra labai mažai arba jų visai nėra, o maksimaliais laikotarpiais jų gali būti keli šimtai. Kiekvieno ciklo pabaigoje saulės magnetinio lauko poliškumas pasikeičia, todėl teisingiau kalbėti apie 22 metų saulės ciklą.

Ciklo trukmė

Nors vidutinis saulės aktyvumo ciklas trunka apie 11 metų, yra ciklai nuo 9 iki 14 metų. Bėgant amžiams kinta ir vidurkiai. Taigi XX amžiuje vidutinė ciklo trukmė buvo 10,2 metų.
Ciklo forma nėra pastovi. Šveicarų astronomas Maxas Waldmeieris teigė, kad perėjimas nuo minimalaus prie didžiausio Saulės aktyvumo vyksta greičiau, kuo didesnis šiame cikle užfiksuotas maksimalus saulės dėmių skaičius (vadinamoji „Waldmeier taisyklė“).

Ciklo pradžia ir pabaiga

Anksčiau ciklo pradžia buvo laikoma momentu, kai saulės aktyvumas buvo minimalus. Šiuolaikinių matavimo metodų dėka atsirado galimybė nustatyti saulės magnetinio lauko poliškumo kitimą, todėl dabar ciklo pradžia imamas dėmių poliškumo pasikeitimo momentas. [ ]
Ciklų numeraciją pasiūlė R. Volfas. Pirmasis ciklas pagal šią numeraciją prasidėjo 1749 m. 2009 metais prasidėjo 24-asis saulės ciklas.
Duomenys apie paskutinius saulės ciklus
ciklo numeris Pradėkite metus ir mėnesį Maksimalus metai ir mėnuo Maksimalus vietų skaičius
18 1944-02 1947-05 201
19 1954-04 1957-10 254
20 1964-10 1968-03 125
21 1976-06 1979-01 167
22 1986-09 1989-02 165
1996-09 2000-03 139
24 2008-01 2012-12* 87*
Paskutinės eilutės duomenys – prognozė

Periodiškai keičiasi didžiausias saulės dėmių skaičius, būdingas maždaug 100 metų periodas („pasaulietinis ciklas“). Paskutiniai šio ciklo žemumai buvo maždaug 1800–1840 ir 1890–1920 m. Yra prielaida, kad egzistuoja dar ilgesnės trukmės ciklai.