Солнечные пятна: каковы причины их появления и чем они угрожают Земле
Как происходят магнитные бури и вспышки на Солнце, почему солнечные пятна темнее поверхности Солнца, как они возникают и чем опасно их образование для жителей Земли.
Самое древнее упоминание о солнечных пятнах сделано ещё во времена Древней Греции, учеником Аристотеля – Теофрастом из Афин. Так уж получилось, что именно ученику, довелось основательно пошатнуть теорию учителя – ведь Аристотель (и Птолемей), считали звезды за совершенные и неизменяемые сферы. Однако, как сказал поэт (Михаил Херасков) “И в Солнце, и в Луне есть темные места!”.
Упоминают о пятнах на солнце есть и во “Всемирной хронологии” Иоанна Вустерского (Англия), и в наших, русских никоновских летописях, а по словам китайских историков – в Китае солнечные пятна заметили и описали ещё до древних греков. Однако началом “научного” осмысления пятен на Солнце все же принято считать 1610 год, когда (с появлением телескопа и первых наблюдений Галилео Галилея) появилась возможность инструментально их зафиксировать.
Систематические наблюдения за пятнами на Солнце начали вести примерно с 1750 г., и, хотя природа их появления оставалась не ясной вплоть до 20-го века, выявить некоторые закономерности и сходные черты этого явления, астрономам удалось довольно быстро.
Галилео Галилей наблюдает в свой телескоп космические объекты. Судя по звездному небу на картинке, вряд ли он занят наблюдениями за пятнами на Солнце!
Солнечные циклы и солнечные пятна
Уже с начала XVIII в. было известно, что интенсивность пятен и время их появления находятся в рамках периода, равного примерно 11 земным годам. Этот период получил название солнечный цикл. За это время пятна на Солнце появляются, достигают максимальных размеров, а затем понемногу уменьшаются. Солнечный цикл может длиться от 7 до 15 лет, его средняя продолжительность составляет 11,07 года.
В начальной фазе солнечного цикла в течение многих дней или недель на Солнце не наблюдается никаких следов пятен. На заключительном этапе периода на Солнце можно видеть около двух десятков скоплений пятен, не говоря об единичных.
Каждое солнечное пятно существует в среднем в течение нескольких месяцев, но 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. 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. Таким образом, полный солнечный цикл, включая и перемещение полярности, длится около 22 лет.
Впрочем, пятна могут появиться одновременно в двух полушариях Солнца симметрично в отношении экватора. Места образования пятен перемещаются на 4,5° — 5° в течение всего цикла.
Солнечные пятна на фоне диска Солнца
Солнечные пятна и солнечные вспышки
Именно солнечные пятна являются областями наибольшей активности на Солнце. В том случае, если пятен появляется много, существует высокая вероятность того, что произойдет пересоединение магнитных линий — линии, проходящие внутри одной группы пятен, соединяются с линиями из другой группы пятен, имеющими противоположную полярность.
Видимым результатом этого процесса является солнечная вспышка.
Всплеск излучения от солнечной вспышки, достигая Земли, вызывает сильные возмущения её магнитного поля (“магнитная буря“), нарушает работу искусственных спутников и даже оказывает влияние на расположенные на планете объекты.
Из-за нарушений магнитного поля Земли увеличивается вероятность возникновения северных сияний в гораздо более низких географических широтах, чем обычно. Ионосфера Земли также сильно подвержена изменению солнечной активности, что проявляется в нарушении распространения коротких радиоволн – в периоды сильной солнечной активности, Солнце “глушит” волны коротких диапазонов и вносит в них весьма ощутимые помехи.
Солнечный ветер постоянно воздействует на магнитосферу Земли, но как правило она успешно «гасит» его «порывы». В случае мощной солнечной бури, магнитное поле нашей планеты едва справляется с потоком солнечной радиации, заметно «сжимаясь» в размерах
Почему солнечные пятна выглядят темными
Солнечные пятна на фоне поверхности Солнца выделяются своим темным цветом. Это связано с тем, что температура солнечных пятен довольно значительно ниже, чем температура фотосферы звезды.
Вокруг самой темной области пятна (ее называют «тень») — находится зона средней светимости — «полутень». Температура солнечного пятна колеблется от 4300° до 4800° К, то есть, примерно на 1000-1500° ниже, чем температура фотосферы.
В полутени температура составляет 5400-5500° К. Для тени характерна светимость, составляющая 32% от фотосферы, для полутени — 80%, поэтому по контрасту с фотосферой они выглядят темными.
Понижение температуры внутри пятен связано с подавлением мощным магнитным полем пятен, конвективных движений вещества внутри Солнца и, как следствие, снижением потока переноса тепловой энергии в этих областях, то есть “остыванием” участка “накрытого” пятном.
На “холодных” звёздах наблюдаются пятна гораздо большей площади, чем на Солнце.
Коллаж – размеры планеты Земля на фоне не самых крупных по размерам солнечных пятен. Как видите, пятна на Солнце имеют действительно гигантский размер.
Появление и время существования солнечных пятен
Пятна на Солнце возникают в результате возмущений отдельных участков магнитного поля Солнца – узкие “языки” магнитного поля звезды внезапно “разрывают” фотосферу в область короны, и сильное магнитное поле подавляет конвективное движение разогретой плазмы, препятствуя в этих местах переносу энергии из внутренних областей Солнца наружу.
В месте “прорыва” фотосферы образуется затемнение, диаметр которого 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.
Срок существования пятен составляет от 2-х недель до нескольких месяцев, то есть отдельные “устойчивые” группы солнечных пятен могут наблюдаться в течение нескольких оборотов Солнца. Интересно, что именно это явление и позволило первым исследователям Солнца, убедительно доказать вращение нашей звезды, а также провести измерения периода обращения Солнца вокруг оси.
Группа устойчивых солнечных пятен на поверхности Солнца. Звезда вращается, и пятна вращаются вместе с ней
Пятна обычно образуются группами, но иногда возникает одиночное пятно, живущее всего несколько дней, или биполярная группа: два пятна разной магнитной полярности, соединённые линиями магнитного поля. Западное пятно в такой биполярной группе называется «ведущим», «головным» или «P-пятном» (от англ. preceding), восточное — «ведомым», «хвостовым» или «F-пятном» (от англ. following).
Только половина солнечных пятен живёт больше двух дней, и всего десятая часть — более 11 дней.
Пятна перемещаются но солнечной поверхности. Дело в том, что Солнце не является твердым телом и его скорость вращения в разны х 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.
В начале 11-летнего цикла солнечной активности пятна на Солнце появляются на высоких гелиографических широтах (порядка ±25—30°), а по ходу времени, перемещаются к солнечному экватору, в конце цикла достигая уже широт ±5—10°. Эта закономерность носит название закон Шпёрера.
Источник
Конспект занятия «Полезные следы»
Альфия Максимова
Конспект занятия «Полезные следы»
«Полезные следы».
Цель: формировать бережного отношения к природе во всем ее многообразии.
Образовательные: Дать детям понять, что природа – это наш общий дом, расширять знания детей о природе, продолжать формировать представление о роли природы в жизни человека.
Развивающие: развивать кругозор, мышление, связанную речь.
Воспитательные: воспитывать заботливое отношение к природе.
Материалы и оборудование: Рисунки обычного дома и «дома-природа», макет земного шара со следами, веточка для Лесовичка, «мусор», раскраски, фломастеры, «Жалобная книга природы».
Ход занятия
Воспитатель читает стихотворение:
Наш дом родной, наш общий дом —
Земля, где мы с тобой живём!
Чудес нам всех не перечесть,
Одно у них названье есть:
Леса и горы и моря-
Всё называется — земля!
Воспитатель: Ребята, посмотрите, что это? (Ответы детей.)
Правильно, это наша земля. Наша земля это наш общий дом.
Как вы думаете, ребята, что мы оставляем на нашей планете Земля?
Вот такие следы остаются после вас на земле. Даже если вы их не видите, земля помнит их. И каждое живое существо, живущее на этой планете, оставляет свой след. Посмотрите, какие следы вы видите на земле. (Ответы детей).
Воспитатель: Сегодня мы с вами поговорим о том, какой же след мы должны оставить на земле.
Если природа — общий дом, то каждый из вас имеет свой дом. И каждый старается в своём доме поддерживать чистоту и порядок.
Давайте вместе Землю украшать,
Сажать сады, цветы сажать повсюду.
Давайте вместе Землю уважать.
И относиться с нежностью, как к чуду!
Мы забываем, что она у нас одна –
Неповторимая, ранимая, живая.
Прекрасная: хоть лето, хоть зима…
Она у нас одна, одна такая!
Воспитатель: Дети, какой можно сделать вывод? (Ответы детей.)
Правильно, не только в своём доме, но и в природе нельзя наводить беспорядок. Земля — общий дом человека. Все люди на свете одна большая семья. И все стараются, что–то сделать для неё.
Природа позаботилась о том, чтобы Земля всегда была в «порядке».
Ребята, назовите, какие вы знаете природные явления. (Ответы детей.)
Правильно, ветер, дождь, снег, солнце.
Подумайте, как эти различные природные явления помогают Земле?
Например, такое природное явление, как ветер как помогает? (Ответы детей.)
Да. Ветер приносит прохладу, очищает воздух. А что, даёт дождь? (Ответы детей.)
Дождь питает растения, даёт влагу.
Воспитатель: Как помогает Земле снег? (Ответы детей.) Правильно, утепляет землю, покрывает как одеяло, даёт тепло, утепляет деревья, чтобы не замёрзли у них корни.
А как солнце помогает Земле выглядеть именно так? (Ответы детей.) Солнце даёт свет всему живому. Но солнце не только светит, что ещё делает?
Правильно, от солнца исходит тепло, оно греет.
Ребята, каждый из вас живёт в доме со стенами, но как только мы выходим за порог нашего дома, мы попадаем в другой дом.
«Словно крыша над землёю,
А под крышей голубою-
Горы, реки и леса,
И поляны и цветы, и, конечно я и ты».
На экране появляется домовенок Кузя и говорит: «Ой ой ой! Неправда неправда! Непохожи! В квартире лучше,чем на природе! Вот дома от лампы светло, хорошо, от батареи тепло…а на улице хто вам посветит и сОгреет? (дети — солнце). А еще тут вода есть, ручки помыть, одежу постирать, а там откуды вода?А? (дети – дождь, речки). А на полу поглядите-ка каков ковер лежит, красотища!а на природе вашей есть ковер? (дети – трава, цветы). А какие у нас в квартире цветочки растут в горшках ммммм заглядение! На вашей природе и нет небось таких? (дети – есть). Ну ладно, убедили! Похожи похожи! Возьмете меня с собой гулять как нибудь? (дети — да)
Воспитатель: Ребята, а что еще есть и дома и на природе? (воздух) А зачем нужен воздух, что произойдёт если не будет воздуха? (Ответы детей.) а мы его можем увидеть? А потрогать? Нет, но мы можем его поймать. Берем пакетики и ловим воздух.
А теперь мы отдохнём и немножко поиграем.
Музыкальная физкультминутка «Зайка серенький».
Стук в дверь, заходит Лесовичок грустный, расстроенный.
Воспитатель: Здравствуй, Лесовичок, что с тобой случилось?
Лесовичок: Я побывал в своих владениях, в лесу везде слышал жалобные голоса, растений, животных. Все жалобы я записал в Жалобную книгу природы. Ребята, хотите узнать, кто и на что жалуется? Жалуется ёлка, вот еёжалоба: «Пусто и одиноко мне в лесу, совсем одна я осталась. А ведь вокруг меня когда- то росли ёлки — красавицы, но под новый год появились в лесу жестокие люди с топорами и вырубили их под самый корешок».
Воспитатель: Можно ли вырубать ёлки? (Ответы.) Ребята, а давайте, мы с вами сделаем доброе дело, нарисуем плакаты о бережном отношении к живым елям и развесим их в разных местах, чтобы люди видели.
Ребята, а теперь начинаем рисовать, и не забудьте перечеркнуть ёлочку красной линией, как вы думаете, что обозначает красная линия?Дети: нельзя, тревога. (На столах бумага в виде круга, дети рисуют ёлки под спокойную музыку.)
Воспитатель: Молодцы! Какие плакаты замечательные нарисовали. Плакаты убираем на край стола. Ребята, скажите, для чего вы нарисовали эти плакаты?
Правильно, дети, мы призываем людей самовольно не вырубать ели — это очень хороший поступок – защита природы.
Лесовичок: Молодцы! Спасибо, вы помогли лесу. Теперь люди подумают, прежде чем пойдут в лес рубить деревья.
Лесовичок: Ребята, я чуть не забыл, про полянку, которая у меня в лесу. Раньше полянка была у меня очень красивой, но пришли туристы и берёзку на дрова срубили, забросали полянку пустыми банками, фантиками, бутылками.
Воспитатель: Как помочь полянке? Что нужно сделать? (Ответы детей.) Нужно нам скорее оказаться на этой полянке, а как это сделать?
Воспитатель: давайте закроем глаза, досчитаем до трёх…. И окажемся на полянке.
Воспитатель: (обращает внимание детей на полянку) Надо, ребята, помочь Лесовичку, навести порядок, так как это портит красоту, леса и также эти бутылки могут быть опасны для зверей. Вот какой след оставили после себя туристы.
Молодцы! помогли Лесовичку, навели порядок у него на полянке.
Лесовичок: Я очень рад, что познакомился с вами, оставайтесь друзьями природы, берегите лес. И у меня есть для вас подарочки.
Воспитатель: Помогли мы сегодня Лесовичку, оставили свой добрый след на полянке, пора нам возвращаться в нашу группу.
Дети прощаются с Лесовичком и возвращаются в группу.
Сегодня, ребята, мы с вами говорили о том, наша природа нуждается в нашей защите. Вы хотите стать друзьями и защитниками природы? Расскажите, а что вам понравилось в нашем занятии? А что не понравилось? А пригласим еще гостей?
Конспект занятия «Витамины и полезные продукты» «Витамины и полезные продукты для здоровья» (образовательная область «Здоровье») Цель: • вызвать у детей желание заботится о своем здоровье;.
Конспект занятия «Следы зверей на снегу» Программное содержание: Образовательные задаи: Продолжать закреплять знания о времени года зима и его признаках. Продолжать формировать.
Конспект занятия (НОД) во второй группе раннего возраста по пескографии «Необычные следы» Тема: Необычные следы! Цель занятия : Познакомить воспитанников с лесными жителями, продолжать знакомство с искусством песочного рисования,.
Конспект занятия по ознакомлению с окружающим миром «Фрукты — полезные продукты» Цель: формирование знаний детей по теме фрукты. Задачи: Образовательные: Познакомить детей с фруктами их названием, цветом, формой, величиной.
Конспект занятия по питанию «Полезные продукты — овощи и фрукты» Конспект познавательно-исследовательской деятельности для детей старшего дошкольного возраста Тема: «Полезные продукты — овощи и фрукты».
«Полезные и вредные продукты». Конспект занятия по здоровьесбережению Конспект занятия по здоровьесбережению. Тема: «Полезные и вредные продукты». Воспитатель: Серебреникова Т. В. Цель: 1.
Конспект занятия в младшей группе по формированию ЗОЖ «Фрукты — полезные продукты» Конспект занятия по формированию здорового образа жизни в первой младшей группе. Тема: «Фрукты – полезные продукты» Цель: формирование.
Конспект занятия «Овощи и фрукты-полезные продукты» МУНИЦИПАЛЬНОЕ ДОШКОЛЬНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ДЕТСКИЙ САД №18 «РЯБИНКА» ОБРАЗОВАТЕЛЬНАЯ СИТУАЦИЯ ВО ВТОРОЙ МЛАДШЕЙ ГРУППЕ.
Конспект занятия «Полезные ископаемые Магаданской области» Цель: познакомить детей с полезными ископаемыми Магаданской области и жизнью людей связанных с ними, воспитывать любовь к родному краю;.
Конспект занятия «Полезные продукты» Проект для детей первой младшей группы «Овощи и фрукты — полезные продукты» ХапсироковаАминатНурбиевна Проект для детей первой младшей группы.
Источник