Виды солнечной активности солнца

Солнечная активность

Солнце нельзя считать полностью стабильной звездой, оно постоянно меняет силу излучения, тем самым проявляется солнечная активность. Причины этой активности находятся в глубинах нашей звезды и определяются совокупностью нестационарных процессов, которые возникают и развиваются в глубинных областях звезды.

Солнечные пятна

Те области фотосферы, где выходят сильные, в несколько тысяч гауссов, магнитные поля, и являются солнечными пятнами. Они выделяются потемнениями на общем фоне поверхности. Это вызвано тем, что магнитное поле подавляет конвективные движения вещества, поэтому снижается поток переноса тепловых энергий. В 1947 году зафиксирована самая большая группа солнечных пятен. Её максимальная площадь составила около 18 млрд. км², что больше размеров нашей планеты в 100 раз. Самая долговременная группа просуществовала в 1947 году 7 месяцев.

Солнечные вспышки

Так называется процесс выделения энергии в солнечной атмосфере. Он имеет взрывной характер. Вспышки затрагивают все слои атмосферы. Они бывают и в фотосфере, и в хроносфере, и в солнечной короне. За несколько минут вспышки высвобождается энергия в миллиарды мегатонн, если исчислять её в тротиловом эквиваленте. Выделенная энергия – это электромагнитное и корпускулярное излучения. Они превращаются в потоки, называемые солнечным ветром. Это очень ионизированные частицы, мчащиеся со скоростями 300-1200 км/с. До Земли они добираются за двое-трое суток.

Корональные выбросы

Из солнечной короны происходит выброс вещества посредством энергии, накопленной в активных областях звезды. Выброс состоит из плазмы, содержащей электроны и протоны с незначительным количеством кислорода и гелия. Внешне выброс выглядит, как гигантская петля. Её основания – одно или оба – сцеплены с солнечной атмосферой. Высокое магнитное поле при этом представляется скрученными в жгут силовыми линиями.

Протуберанцы

Магнитное поле Солнца поднимает и удерживает над поверхностью более плотные и холодные (по отношению к короне) слои вещества. Это и есть протуберанец. При наблюдении они выглядят, как волокнистые или клочковатые структуры, или же постоянно движущиеся сгустки плазмы.

Влияние на Землю

Активность Солнца несомненно влияет и на нашу планету, и на её биосферу. Фактически, наша звезда определяет характер и ритм жизни планеты. Без неё существование Земли и жизни на ней невозможно, но оно же и главная опасность для них.

Воздействие на человека

Но красоту полярных сияний дополняют магнитные бури, воздействующие на работу некоторых приборов, да и на организм человека. Ученый А.Л. Чижевский Чижевский, Александр Леонидович советский учёный, биофизик, философ, поэт, художник. ещё в 20-х годах понял, что солнечная активность влияет на возникновение заболеваний. Особенно явно это проявляется в сердечно-сосудистых заболеваниях. Эпидемии, поражавшие человечество в разные века, тоже укладываются в теорию учёного. Чижевским была составлена хронология эпидемий чумы с середины пятого века до конца девятнадцатого. Вспышки смертельной болезни пришлись на пики солнечной активности.

Учёные из Японии установили, что вспышки на Солнце могут изменить количество лейкоцитов в крови. Более того, с конца XIX по вторую половину ХХ веков среднее количество лейкоцитов уменьшилось в три раза. Это полностью совпало с интенсивностью солнечной активности. Магнитные бури, рождаемые взрывами солнечной активности, приводят к сбоям механизма свёртывания крови. Нервные заболевания учащаются и обостряются. Человек быстрее утомляется, а количество дорожных происшествий увеличивается. Это происходит из-за влияния магнитных бурь на биоритмы мозга человека.

Изучение солнечной активности привело к созданию новых наук: гелиобиологии и солнечно-земной физики. Они призваны исследовать взаимную связь земной жизни и климата с активными солнечными проявлениями, потому что солнечная активность – главный стимулятор жизненных процессов.

Воздействие на природу

Животный и растительный миры тоже зависимы от солнечной активности. Именно в их высшие значения саранча собирается в полчища, а рыбы увеличивают свою численность. Даже популяции соболей, когда активность Солнца на пике, растут.

Всплески солнечной активности вполне способны отрицательно повлиять на функционирование систем связи, линий электропередач. Нарушаются системы навигации авиационных и космических объектов, возникают вихревые токи в трансформаторах и проводниках.

Источник

Солнечная активность

Солнечная активность — комплекс явлений и процессов, связанных с образованием и распадом в солнечной атмосфере сильных магнитных полей.

Содержание

История изучения солнечной активности

Наиболее изученный вид солнечной активности (СА) — изменение числа солнечных пятен. Первые сообщения о пятнах на Солнце относятся к наблюдениям 800 г. до н. э. в Китае, первые рисунки относятся к 1128 г. В 1610 г. астрономы начали использовать телескоп для наблюдения Солнца. Первоначальные исследования фокусировались на природе пятен и их поведении [1] . Несмотря на то, что физическая природа пятен оставалась неясной вплоть до XX века, наблюдения продолжались. В XV и XVI вв. исследования были затруднены по причине их малого количества, что сейчас рассматривается как продолжительный период низкой СА, называемый минимумом Маундера. К XIX веку уже имелся достаточно продолжительный ряд наблюдений числа пятен, чтобы определить периодические циклы в ативности Солнца. В 1845 г. профессора Д.Генри и С.Александер из Принстонского университета наблюдали Солнце с помощью термометра и определили, что пятна излучают меньше радиации по сравнению с окружающими областями Солнца. Позже было определено излучение выше среднего в областях факул [2] .

Связь изменений СА и климата Земли исследуется начиная с 1900 года. Ч. Г. Аббот из Смитсонианской обсерватории (САО) был занят изучением активности Солнца. Позже, будучи уже главой САО, он учредил солнечную обсерватарию в Калама (Чили) для дополнения наблюдений, которые проводились в Маунт-Вильсон. Результатом этой работы стало определение 27 гармонических периодов СА в пределах цикла Хейла, включая циклы периодом 7, 13 и 39 месяцев. Также прослеживалась связь этих периодов с погодой посредством сопоставления солнечных трендов с температурой и уровнем осадков в городах. С появлением дисциплины дендрохронологии начались попытки установить связь скорости роста деревьев с текущей СА и последующей интерпретацией прежних периодов [3] . Статистические исследования связи погоды и климата с СА были популярны на протяжении столетий, начиная по крайней мере с 1801 года, когда У.Гершель заметил связь между количеством солнечных пятен и ценами на пшеницу [4] . Сейчас эта связь устанавливается с использованием обширных наборов данных, полученных наземными станциями и метеорологическими спутниками, с применением погодных моделей и наблюдений текущей активности Солнца [5] .

Солнечные пятна

Солнечные пятна — это области на поверхности Солнца, которые темнее окружающей их фотосферы, так как в них сильное магнитное поле подавляет конвекцию плазмы и снижает её температуру примерно на 2000 градусов. Связь общей светимости Солнца с количеством пятен является предметом споров, начиная с первых наблюдений за числом и площадью солнечных пятен в XVII веке [6] [7] . Сейчас известно, что взаимосвязь существует — пятна, как правило, менее чем на 0,3 % уменьшают светимость Солнца и вместе с тем увеличивают светимость менее чем на 0,05 % путем образования факул и яркой сетки, связанной с магнитным полем [8] . Влияние на солнечную светимость магнитно-активных областей не было подтверждено вплоть до первых наблюдений с ИСЗ в 1980-х годах [9] . Орбитальные обсерватории «Нимбус 7», запущенная 25 октября 1978 года, и «Солнечный максимум», запущенная 14 февраля 1980 года, определили, что благодаря ярким областям вокруг пятен, общий эффект заключается в увеличении яркости Солнца вместе с увеличением числа пятен. Согласно данным, полученным с солнечной обсерватории «SOHO», изменение СА соответствует также незначительному,

0.001 %, изменению диаметра Солнца [10] .

Количество солнечных пятен характеризуется с помощью числа Вольфа, которое известно также как цюрихское число. Этот индекс использует комбинированное число пятен и число групп пятен, а также учитывает различия в наблюдательных приборах. Используя статистику числа солнечных пятен, наблюдения за которыми осуществлялось в течение сотен лет, и наблюдаемые взаимосвязи в последние десятилетия, производятся оценки светимости Солнца за весь исторический период. Также, наземные инструменты калибруются на основании сравнения с наблюдениями на высотных и космических обсерваториях, что позволяет уточнить старые данные. Другие достоверные данные, такие как наличие и количество радиоизотопов, происхождение которых обусловлено космическим излучением (космогенных), используются для определения магнитной активности и — с большой вероятностью — для определения солнечной активности.

Используя данные методики в 2003 году было установлено, что в течение последних пяти 11-летних циклов количество пятен на Солнце должно было быть максимальным за последние 1150 лет [11] . Числа Вольфа за последние 11 400 лет определяются путем использования дендрохронологического датирования концентраций радиоуглерода. Согласно этим исследованиям, уровень СА в течение последних 70-ти лет является исключительным — последний период со схожим уровнем имел место 8 000 лет назад. Солнце имело схожий уровень активности магнитного поля всего

10 % времени из последних 11 400 лет, причем практически все предыдущие периоды были более короткими по сравнению с современным [12] .

Исторический список Больших Минимумов СА [13] : 690 AD, 360 BC, 770 BC, 1390 BC, 2860 BC, 3340 BC, 3500 BC, 3630 BC, 3940 BC, 4230 BC, 4330 BC, 5260 BC, 5460 BC, 5620 BC, 5710 BC, 5990 BC, 6220 BC, 6400 BC, 7040 BC, 7310 BC, 7520 BC, 8220 BC, 9170 BC.

Солнечные циклы

Солнечными циклами называются периодические изменения в солнечной активности. Предполагается наличие большого количества циклов с периодами 11, 22, 87, 210, 2300 и 6000 лет. Основные циклы продолжительностью 11, 22 и 2300 лет носят также название, соответственно, циклов Швабе, Хейла и Холлстатта.

См. также

Примечания

1. ↑Великие моменты в истории физики Солнца (en). Great Moments in the History of Solar Physics. (недоступная ссылка — история) Проверено 26 февраля 2010.
2. ↑ Arctowski, Henryk (1940). «О Солнечных Факелах и изменениях Солнечной константы. (en)» (PDF). PNAS26 (6): 406–411. DOI:10.1073/pnas.26.6.406.
3. ↑ H.C. Fritts, 1976, Кольца деревьев и климат (англ.Tree Rings and Climate ), London: Academic Press.
4. ↑William Herschel (1738–1822). High Altitude Observatory. (недоступная ссылка — история) Проверено 27 февраля 2008.
5. ↑ (2006) «The Influence of the Solar Cycle and QBO on the Late Winter Stratospheric Polar Vortex» (PDF). EOS Trans. AGU87 (52): Fall Meet. Suppl., Abstract #A11B–0862. DOI:10.1029/2006EO300005.
6. ↑Eddy, J.A., Samuel P. Langley (1834—1906), Journal for the History of Astronomy, 21, 111—120, 1990.
7. ↑The effect of sunspots and faculae on the solar constant, P. V. Foukal, P. E. Mack, and J. E. Vernazza, The Astrophysical Journal, volume 215 (1977), page 952 DOI: 10.1086/155431
8. ↑Observations of solar irradiance variability, Willson, et al. (1981), Science, 211, p.700
9. ↑Светимость Солнца в течение полного солнечного цикла (en). Nature, 351, 42 — 44 (1991). Архивировано из первоисточника 8 апреля 2012.Проверено 10 марта 2005.
10. ↑ Dziembowski, W.A.; P.R. Goode, and J. Schou (2001). «Does the sun shrink with increasing magnetic activity?». Astrophysical Journal553: 897–904. DOI:10.1086/320976.
11. ↑ Usoskin, Ilya G. (2003). «A Millennium Scale Sunspot Number Reconstruction: Evidence For an Unusually Active Sun Since the 1940’s» (PDF). Physical Review Letters91: 211101. DOI:10.1103/PhysRevLett.91.211101.
12. ↑ Usoskin, Ilya G. (2004). «Unusual activity of the Sun during recent decades compared to the previous 11,000 years» (PDF). Nature431: 1084–1087. DOI:10.1038/nature02995. , 11,000 Year Sunspot Number Reconstruction. Global Change Master Directory. Архивировано из первоисточника 24 апреля 2012.Проверено 11 марта 2005.
13. ↑ Usoskin, Ilya G. (2007). «Grand minima and maxima of solar activity: new observational constraints» (PDF). Astron.Astrophys.471: 301–309. DOI:10.1051/0004-6361:20077704.
14. ↑SIDC — Solar Influences Data Analysis Center

Литература

• Витинский Ю. И. Солнечная активность. — 2-е изд. — М .: Наука, 1983. — 193 с.

Ссылки

Wikimedia Foundation . 2010 .

Смотреть что такое «Солнечная активность» в других словарях:

СОЛНЕЧНАЯ АКТИВНОСТЬ — СОЛНЕЧНАЯ АКТИВНОСТЬ, совокупность нестационарных явлений в атмосфере Солнца: солнечных пятен, факелов, вспышек, протуберанцев и др. Области, где наблюдаются эти явления, называются центрами солнечной активности. В солнечной активности (росте и… … Современная энциклопедия

Солнечная активность — СОЛНЕЧНАЯ АКТИВНОСТЬ, совокупность нестационарных явлений в атмосфере Солнца: солнечных пятен, факелов, вспышек, протуберанцев и др. Области, где наблюдаются эти явления, называются центрами солнечной активности. В солнечной активности (росте и… … Иллюстрированный энциклопедический словарь

СОЛНЕЧНАЯ АКТИВНОСТЬ — регулярное возникновение в атмосфере Солнца характерных образований: солнечных пятен, факелов в фотосфере, флоккулов и вспышек в хромосфере, протуберанцев в короне. Области, где в совокупности наблюдаются эти явления, называются центрами… … Большой Энциклопедический словарь

СОЛНЕЧНАЯ АКТИВНОСТЬ — в широком смысле изменчивость (переменность)Солнца. Проявляетея во всей совокупности нестационарных процессов на Солнце ив его атмосфере: возникновении и исчезновении пятен, протуберанцев, факелов … Физическая энциклопедия

солнечная активность — Регулярное (с периодом около 11 лет) возникновение в атмосфере Солнца характерных образований и явлений: солнечных пятен, протуберанцев и пр., вызывающих магнитные бури и ионизацию газов в атмосфере Земли … Словарь по географии

солнечная активность — регулярное возникновение в атмосфере Солнца характерных образований: солнечных пятен, факелов в фотосфере, флоккулов и вспышек в хромосфере, протуберанцев в короне. Области, где в совокупности наблюдаются эти явления, называются центрами… … Энциклопедический словарь

солнечная активность — Saulės aktyvumas statusas T sritis ekologija ir aplinkotyra apibrėžtis Periodiškai kas 11,16 metų kintantys Saulės atmosferos dariniai ir reiškiniai. Stiprėjant Saulės aktyvumui, Saulės fotosferoje susidaro stiprūs vietiniai magnetiniai laukai,… … Ekologijos terminų aiškinamasis žodynas

Солнечная активность — совокупность явлений, наблюдаемых на Солнце и связанных с образованием солнечных пятен (См. Солнечные пятна), Факелов, флоккулов (См. Флоккулы), волокон (См. Волокно), протуберанцев (См. Протуберанцы), возникновением солнечных вспышек,… … Большая советская энциклопедия

солнечная активность — регулярное возникновение на Солнце особых образований (солнечных пятен и др.), сопровождающееся усилением корпускулярного излучения Солнца; С. а. оказывает воздействие на многие, в т. ч. биологические, процессы на Земле … Большой медицинский словарь

СОЛНЕЧНАЯ АКТИВНОСТЬ — регулярное возникновение в атмосфере Солнца характерных образований: солнечных пятен, факелов в фотосфере, флоккулов и вспышек в хромосфере, протуберанцев в короне. Области, где в совокупности наблюдаются эти явления, наз. центрами С. а. В С. а.… … Естествознание. Энциклопедический словарь

Источник