1 год назад
Нету коментариев

Под термином «солнечная ак­тивность» понимают изменения физического состояния Солнца, что внешне проявляется в коле­баниях интенсивности и числа таких явлений, как пятна, про­туберанцы, вспышки и т. п.

Время от времени в солнеч­ной атмосфере появляются так называемые активные области, количество которых регулярно повторяется с периодом в среднем около 11 лет.

Наиболее существенным про­явлением активной области явля­ются наблюдаемые в фотосфере солнечные пятна.

Солнечные пятна были обнару­жены задолго до изобретения те­лескопа. О них можно прочитать в Никоновской летописи 1371 г. В тот год дымы от пожаров были настолько непрозрачны, что на рас­стоянии одной сажени (2 м) невоз­можно было разглядеть человека. Солнце сквозь мглу казалось мед­ным диском с черными гвоздями-пятнами. Солнечные пятна сразу были приняты за «знамения», предвещающие несчастья — засу­хи, пожары. Конечно, пятна на Солнце существовали всегда, про­сто их невозможно было разгля­деть невооруженным глазом. Плотный дым сыграл роль темно­го светофильтра.

Инструментальные наблюдения солнечных пятен начались только после изобретения подзорной «увеличительной трубы», что про­изошло в 1590 г., по-видимому, в Италии. В 1609 г. Галилей собствен­норучно изготовил трубу с плос­ко-выпуклым объективом и плос­ко-вогнутым окуляром, которую использовал в 1610 г. для астро­номических наблюдений, и в частности для наблюдения сол­нечных пятен. В 1851 г. астроном Швабе установил существование приблизительно 11-летней перио­дичности появления солнечных пятен. Диаметр пятен обычно бы­вает от нескольких тысяч кило­метров до нескольких десятков тысяч километров, то есть больше диаметра земного шара. Обычно пятно состоит в центральной об­ласти из тени, которая окружена менее темной полутенью. Тень дает излучение, составляющее 24% излучения фотосферы, полутень — 77%; температура фото­сферы составляет 6050 К, полуте­ни — 5680 К, тени — 4240 К (Кельвин (К) — единица термоди­намической температуры в системе СИ, равная 1/273,16 от термодинамической температуры тройной точки воды, где сосуществуют одновременно лед, вода и водяной пар). Тень пятна углублена примерно на 500 км. Оно кажется как бы «дыркой» на поверхности Солнца.

Если наблюдать Солнце изо дня в день, то по перемещению пятен можно убедиться, что оно враща­ется вокруг своей оси и примерно через 27 дней то или иное пятно снова проходит через централь­ный меридиан. Интересно, что на разных широтах скорость враще­ния Солнца различна: на экваторе период вращения равен 24 сут 6 ч, а на полюсах примерно 35 сут.

Для характеристики солнечной активности по предложению ди­ректора Цюрихской обсервато­рии Р. Вольфа была введена числовая характеристика «относи­тельное число солнечных пятен», равная сумме числа пятен и произ­ведения числа групп пятен на 10. Вся сумма умножается на неко­торый коэффициент, зависящий от условий наблюдения и инстру­мента. Относительное число пя­тен, или число Вольфа (W), не характеризует ни состава излу­чения, ни самого факта попадания его в земную атмосферу.

За начало 11-летнего цикла условно принято считать год мини­мума чисел Вольфа, причем нуме­рацию циклов ведут с первого цикла (1775 г.), длившегося до 1765 г. Второй цикл начался в 1766 г. В 1976 г. начался 21-й цикл, годовой максимум которого (155 единиц) был достигнут в 1980 г. и превысил максимум 20-го цикла (106 единиц — 1968 г.). По экспе­риментальным оценкам (А. А. Дмитриев, Н. С. Петрова) следую­щий 22-й цикл начался в 1986 г. и достигнет максимума (91 едини­ца) в 1992 г., а закончится в 1996 г. Конечно, надежность тако­го прогноза невелика. Вблизи мак­симума ошибка в 1979 г. составила 1 единицу, в 1980 г. 28 единиц, в 1981 г. 5 единиц. Однако есть предположение, что 22-й цикл будет иметь меньший максимум чисел Вольфа, чем 21-й.

В хромосфере Солнца и короне над активной областью наблюдает­ся много интереснейших явлений. За некоторое время до возникно­вения пятен на небольшом участ­ке фотосферы появляется яркая область. По форме она напомина­ет сильно размытую лужу при­чудливых очертаний с бесчислен­ными прожилками и яркими точ­ками. Это факелы. Диаметр факе­ла около 1200 км, время жизни среднего факела примерно 15 сут, а большого — примерно 70— 80 сут. Температура факельных гранул примерно на 900 К выше, чем в окружающих участках. Фа­келы испускают слабо меняю­щееся рентгеновское, ультрафио­летовое и радиоизлучение.

Вспышки — один из самых быстрых процессов на Солнце. Обычно вспышка начинается с того, что за несколько минут яр­кость некоторого участка хромо­сферы в окрестности солнечного пятна сильно возрастает. После возгорания, длящегося до 5 минут, в течение нескольких десятков минут происходит постепенное ослабление свечения, вплоть до исходного состояния. Температура вспышки достигает 15 000 К. Не­большая область, занятая вспыш­кой (несколько тысяч квадратных километров), создает очень мощ­ное излучение. Оно состоит из рентгеновских, ультрафиолетовых и видимых лучей, радиоволн, быст­ро движущихся частиц (корпускул) и космических лучей. Все виды этого излучения оказывают силь­ное воздействие на явления, про­исходящие в земной атмосфере.

Над краем Солнца в виде пла­менных струй видны протуберан­цы. Протуберанцы холоднее и плотнее окружающей их короны, их температура около 7000 К. На поверхности диска Солнца проту­беранцы видны в виде темных волокон; при максимуме солнеч­ных пятен их бывает около 20, а при минимуме — примерно 4. Время жизни протуберанца око­ло 2,3 оборота Солнца.

На движение и возникновение протуберанцев, как и на другие активные образования в солнечной атмосфере, сильное влияние ока­зывают магнитные поля. По-види­мому, эти поля являются основ­ной причиной всех активных явлений, происходящих в солнеч­ной атмосфере.

Кроме того, на поверхности фо­тосферы можно наблюдать гра­нулы. Это сравнительно мелкие образования с диаметрами поряд­ка 1000 км и температурой на 300 К выше, чем в окружающих их темных участках. Гранулы воз­никают в результате наличия кон­вективных движений; время их жизни — 5—8 мин.

Проследить всю цепь связей, приводящих к 11-летней перио­дичности многих процессов на Земле, пока не удается, но на­копленный обширный , фактиче­ский материал не оставляет сомне­ний в существовании таких связей. Так, была установлена корреля­ция между 11-летним циклом солнечной активности и землетря­сениями, колебаниями уровня озер, урожайностью сельскохо­зяйственных культур, размноже­нием и миграцией насекомых, эпидемиями гриппа, тифа, холе­ры, числом сердечно-сосудистых заболеваний и т. д. Эти данные указывают на постоянно действую­щие солнечно-земные связи. Рас­крытие их механизмов предста­вляет большой научный интерес: на этой основе может быть зна­чительно повышена точность дол­госрочных прогнозов погоды и не­обходимых для космонавтики про­гнозов интенсивности корпуску­лярных потоков в околоземном пространстве. Прогнозы солнеч­ной активности, важны для рабо­ты многих медицинских учрежде­ний. Имеются доказательства влия­ния солнечной активности (вер­нее, связанных с нею геомагнит­ных возмущений) на быстроту и точность реакции человека (опе­ратора, летчика, шофера, маши­ниста) на изменение внешних условий.