Когда вы смотрите на солнце Вы видите яркий объект в небе. Поскольку смотреть на Солнце без хорошей защиты глаз небезопасно, изучать нашу звезду сложно. Тем не менее, астрономы используют специальные телескопы и космические корабли, чтобы больше узнать о Солнце и его постоянной деятельности.
Сегодня мы знаем, что Солнце - это многослойный объект с ядром ядерного синтеза. Это поверхность, называемая фотосфера, кажется гладким и идеальным для большинства наблюдателей. Тем не менее, более пристальный взгляд на поверхность показывает активное место в отличие от всего, что мы испытываем на Земле. Одним из ключевых, определяющих особенности поверхности, является случайное присутствие солнечных пятен.
Что такое солнечные пятна?
Под фотосферой Солнца лежит сложный беспорядок плазменных токов, магнитных полей и тепловых каналов. Со временем вращение Солнца вызывает закручивание магнитных полей, что прерывает поток тепловой энергии на поверхность и обратно. Скрученное магнитное поле может иногда проникать сквозь поверхность, создавая плазменную дугу, называемую протуберанцем, или солнечную вспышку.
В любом месте на Солнце, где возникают магнитные поля, меньше тепла течет к поверхности. Это создает относительно прохладное место (примерно 4500 кельвинов вместо более горячих 6000 кельвинов) на фотосфере. Это прохладное «пятно» кажется темным по сравнению с окружающим адом, который является поверхностью Солнца. Такие черные точки более холодных регионов - это то, что мы называем веснушки.
Как часто появляются солнечные пятна?
Появление солнечных пятен полностью связано с войной между закручивающимися магнитными полями и плазменными токами под фотосферой. Таким образом, регулярность солнечных пятен зависит от того, насколько закручено магнитное поле (что также связано с тем, насколько быстро или медленно движутся токи плазмы).
Хотя точные особенности все еще исследуются, кажется, что эти подповерхностные взаимодействия имеют историческую тенденцию. Солнце, кажется, проходит через солнечный цикл примерно каждые 11 лет или около того. (На самом деле это больше похоже на 22 года, поскольку каждый 11-летний цикл заставляет магнитные полюса Солнца переворачиваться, поэтому требуется два цикла, чтобы вернуть вещи к тому, что они были.)
Как часть этого цикла, поле становится более искривленным, что приводит к появлению большего количества солнечных пятен. В конечном итоге эти скрученные магнитные поля становятся настолько связанными и выделяют столько тепла, что поле в итоге разрывается, как скрученная резиновая полоса. Это высвобождает огромное количество энергии в солнечной вспышке. Иногда происходит всплеск плазмы от Солнца, который называется «выброс корональной массы». Это не происходит все время на Солнце, хотя они часты. Они увеличиваются по частоте каждые 11 лет, и пик активности называется солнечный максимум.
Нанофлаеры и солнечные пятна
Недавно физики Солнца (ученые, изучающие Солнце) обнаружили, что в результате солнечной активности возникает множество очень маленьких вспышек. Они окрестили эти nanoflares, и они случаются постоянно. Их тепло - это то, что по существу отвечает за очень высокие температуры в солнечной короне (внешней атмосфере Солнца).
Как только магнитное поле распутано, активность снова падает, что приводит к солнечный минимум. В истории также были периоды, когда солнечная активность снижалась в течение длительного периода времени, фактически оставаясь солнечным минимумом в течение многих лет или десятилетий за один раз.
70-летний период с 1645 по 1715 год, известный как минимум Маундера, является одним из таких примеров. Считается, что это связано с падением средней температуры в Европе. Это стало известно как «маленький ледниковый период».
Солнечные наблюдатели заметили еще одно замедление активности во время самого последнего солнечного цикла, что вызывает вопросы об этих изменениях в долгосрочном поведении Солнца.
Солнечные пятна и космическая погода
Солнечная активность, такая как вспышки и выбросы корональной массы, посылают огромные облака ионизированной плазмы (перегретые газы) в космос. Когда эти намагниченные облака достигают магнитного поля планеты, они врезаются в верхнюю атмосферу этого мира и вызывают возмущения. Это называется "космическая погода". На Земле мы видим влияние космической погоды на северное сияние и северное сияние (северное и южное сияние). Эта деятельность имеет другие эффекты: в нашей погоде, наши энергосистемы, сети связи и другие технологии, на которые мы опираемся в повседневной жизни. Космическая погода и солнечные пятна - все это часть жизни рядом со звездой.
Отредактировано Кэролин Коллинз Петерсен