Activitate solară, atmosferă și vreme

reprezentările se pot schimba în viitor. Cu toate acestea, diferitele manifestări ale activității solare pot fi deja privite ca un singur proces asociat cu viața soarelui.







În ultimul deceniu, a acumulat o cantitate mare de dovezi că aceste fluctuații au o influență certă asupra unui număr de procese geofizice, precum și fenomenele care au loc în biosfera planetei noastre - adică, în lumea animală și Pământul plantelor, inclusiv în corpul uman .

De exemplu, mulți cercetători ajung la o concluzie privind relația dintre nivelul activității solare și diversele anomalii ale proceselor meteo și climatice. În special, sa observat că în perioadele de activitate solară maximă există un schimb sporit de mase de aer între regiunile tropicale și cele polare ale planetei noastre. Aerul cald pătrunde departe spre nord, frig - spre sud. Vremea devine instabilă, iar fenomenele atmosferice devin uneori turbulente.

comparația pe termen lung a hărților specializate ale activității solare, care este în mod regulat de munte stația de astronomice în apropierea Kislovodsk, cu spectacole de date meteorologice, care la scurt timp după trecerea regiunilor active de peste centrul discului solar în atmosfera terestră, cauzând adesea tulburări severe care duc la formarea de cicloane și anticiclonale și schimbări meteorologice drastice. De asemenea, există motive să credem că fenomenele active pe Soare într-un fel afectează procesele geofizice, cum ar fi erupții vulcanice, cutremure, fluctuații ale nivelului mărilor și oceanelor, și chiar și rata de rotație de zi cu zi a planetei.

Cu toate acestea, mecanismul fizic care leagă fluctuațiile activității solare și procesele care apar în atmosfera Pământului și în interiorul său rămâne neclar. În această direcție sunt efectuate studii.

2.1. Soarele este calm și activ

După cum am menționat deja, substanța Soarelui este în permanență în mișcare - apoi ordonată, apoi haotică. Atmosfera sa este atât de eterogen, în multe privințe, și apoi se experimentează în diferite locuri diferite modificări ale temperaturii, densitatea, presiunea, intensitatea câmpului magnetic. La prima vedere (mai ales dacă luăm în considerare zona mică a atmosferei solare, un diametru de câteva) sute de kilometri), aceste schimbări sunt la fel de dezordonate și în ele este absolut imposibil de înțeles. Se pare că tot egoul nu are nimic de a face cu activitatea solară. Într-adevăr, fenomenul în cauză sunt foarte diverse, deși, pentru că acestea au loc în diferite regiuni ale atmosferei (soare, cu diferite condiții fizice. Cu toate acestea, ele sunt strâns legate între ele, probabil pentru că le provoacă kakaya- apoi o cauză comună.

Dar unde este limita dintre activitatea solară și ceea ce cercetătorii Soare sunt obișnuiți să-i numească Soarele calm? Și este granița stabilă?

De obicei, activitatea solară este numit un complex de diferite fenomene din atmosfera solară, care acoperă o suprafață relativ mare, cu un diametru de cel puțin câteva mii de kilometri, și sunt caracterizate prin schimbări semnificative în timp, caracteristicile fizice ale straturilor atmosferei solare.

În timp ce oamenii de știință au fost interesați de caracteristicile medii ale unui anumit strat al atmosferei solare și au încercat să evite acele zone în care aceste caracteristici au fost deosebite, acestea au fost considerate a fi manifestări ale activității solare. Dar a sosit momentul când cercetătorii Soare au devenit interesați de structura detaliată nu numai a formațiunilor active, ci și a regiunilor "liniștite" ale Soarelui. Apoi, unii oameni de știință au început să creadă că nu există o graniță ascuțită între zonele active și liniștite ale lumina zilei. Tot soarele se fierbe, se schimbă. Și merită să introducem un fel de împărțire condiționată, dacă este doar în amploarea fenomenelor care au loc?

Soarele calm se deosebește nu numai de amploarea fenomenelor, ci și de haosul lor și de activitatea solară - în ordine. În principiu, putem fi de acord că granița dintre Soarele "liniștit" și "activ" este foarte condiționată. Cercetările ulterioare vor contribui la clarificarea acestei limite. Acum nu avem nici un motiv să ne abatem de la definiția clasică a activității solare. Singurul lucru pe care îl vom face este digresiunea, pentru că nu vom ignora microstructura formărilor active pe Soare, deoarece înțelegerea naturii sale facilitează foarte mult dezvăluirea esenței acestor fenomene.

2.2. pete de la soare

Mai recent, acum câteva sute de ani, când au vorbit despre activitatea solară, au însemnat puncte solare. Dacă nu ajungeți chiar adânc în secole, vă puteți aminti că, chiar și în Antica Rus, prin fumul de incendii forestiere, oamenii au văzut "pete întunecate, aki unghii". Îi erau frică de aceste locuri, le-au considerat un semn de rău. Apoi, la începutul secolului al XVII-lea, Galileo a trimis mai întâi un telescop la Soare și de atunci au început mai mult sau mai puțin observații regulate ale punctelor solare. Și din mijlocul secolului al XIX-lea, aceste observații sunt zilnice, dacă vremea permite.

Mai mult de o sută de ani, cercetători ai Soarelui s-au dedicat studiului petelor solare. Dar nu vom face deloc o greșeală împotriva adevărului, dacă afirmăm că chiar și printre fenomenele activității solare este dificil să găsești o educație mai complexă și mai mult de neînțeles decât o zonă a soarelui. Lista concluziilor destul de încrezătoare cu privire la natura sa este mică. Vom începe cu aceste, ca să spunem așa, adevăruri elementare.







Punctele solare (figura 1) au o structură destul de complexă. Cea mai întunecată parte interioară a acestora se numește umbra sau miezul. În cele mai multe cazuri, este înconjurat de o structură fibroasă mai ușoară numită penumbra. Prezența penumbrei servește ca un semn al stabilității locului, ca și cum "vitalitatea" lui este mai mare. Destul de des există pete însorite fără penumbra. De obicei, ele există mai mult de o zi și rămân neschimbate de ore. Dimensiunile lor variază între 1000 și 3500 km. Astfel de locuri se numesc burrows. Să luăm în considerare principalele caracteristici ale spoturilor obișnuite, adică pete fără abateri considerabile de la forma rotundă.

Umbra locului ocupă în medie 0,17 din suprafața sa totală și reprezintă numai 5-15% din luminozitatea fotosferei în lumină vizibilă. Anterior, mulți cercetători ai Soarelui au crezut că "cu cât este mai mare dimensiunea spotului, cu atât este mai întunecată umbra lui.

Această afirmație este foarte îndoielnică. Pentru o lungă perioadă de timp a fost general acceptat faptul că, spre deosebire de penumbra, întreaga zonă a umbrei locului este uniform întunecată. Cu toate acestea, observațiile din stratosfera au arătat că au o mare eterogenitate și activitate.

Chiar mai complexă este structura penumbrei. Așa cum sa arătat în studiul imaginilor cu rezoluție înaltă, în special, obținut din stratosfera, constă nu numai în fibre ușoare și întunecate, așa cum se credea foarte recent. Aproximativ 43% din suprafața penumbrei este ocupată de boabe strălucitoare de formă alungită, lungă de 1500 km și lățime de 100-350 km, care se deplasează încet spre umbra locului cu o viteză de până la 0,5 km / s. Acumularea lor la marginea umbrei - penumbra creează așa numitul inel de lumină interior Secchi. În penumbra întunecată, dimpotrivă, există un flux rapid de materie de la fața locului la o viteză de aproximativ 6 km / s. În penumbra petelor, forma dreaptă (circulară) observă undele de călătorie care apar în umbra imediat lângă limita sa și se propagă în exterior cu o viteză de aproximativ 20 km / h. În linia roșie de hidrogen, se observă flash-uri în penumbra, amplitudinea vitezei fiind de 1 km / s, iar perioada este de 210-270 s.

În penumbra locului, câmpul magnetic este mult mai slab decât în ​​umbră. Formațiile vizibile în ea indică direcția nu numai a mișcărilor materiei, ci și a direcției liniilor de forță ale câmpului magnetic. Există argumente puternice în favoarea faptului că nucleul patăi este o formare mai profundă, iar penumbra se referă la straturile de suprafață din apropierea fotosferei solare.

În cele din urmă, în jurul penumbrei, există un inel luminos sau strălucitor. Luminozitatea depășește luminozitatea fotosferei înconjurătoare cu aproximativ 3-4%. Acest inel timp de aproape treizeci de ani a făcut obiectul unei dezbateri aprinse și nu a fost vorba nici de proprietățile sale, ci de realitatea existenței sale.

Câmpul magnetic al petelor are o structură foarte complexă. Într-o oarecare măsură seamănă cu un fan. În nucleul locului, forțele sale de forță sunt practic perpendiculare pe suprafața vizibilă a Soarelui, în timp ce la limita exterioară a penumbrei sunt aproape paralele cu ea. În locurile de orice formă și complexitate, inclusiv în cele corecte, se observă formațiuni magnetice în mișcare cu un diametru mai mic de 1500 km. În locurile de creștere, astfel de formațiuni se deplasează cel mai adesea în interiorul locului (chiar umbre) sau pori la o viteză de 0,25-1,0 km / s. Toate elementele au, de asemenea, aceeași polaritate cu fața în sine. Petele de dezintegrare arată, de obicei, mișcările formațiunilor magnetice spre exterior. Ele sunt cel mai bine văzute ca puncte luminoase care se mișcă. Radial de la fața locului la rețeaua magnetică la o viteză de până la 2 km / s (din observațiile din aripa violetă a liniei de calciu ionizat K și în linia de cianogen). În special, acestea sunt observate în pete decăzute înconjurate de o zonă lipsită de un câmp magnetic stabil și se întinde pe o distanță de 10-20 mii km de marginea locului, numită șanț. Elementele individuale ale fluxului magnetic de ieșire pot avea orice polaritate, dar mai des caracteristică locului de ieșire.

După cum am menționat deja, mișcarea materiei în umbra locului este împiedicată foarte mult de câmpul magnetic vertical puternic care există în ea. În ceea ce privește penumbra, în care câmpul magnetic este aproape orizontal, atunci în el, la nivelul fotosferei, mișcarea este îndreptată din centrul punctului, în timp ce în cele mai înalte grădini, dimpotrivă, este ca și cum în interiorul locului.

Punctele corecte sunt rare. Cel mai adesea, forma locului este departe de "perfecțiune". În plus, petele "preferă" să apară în grupuri. Departe nu întotdeauna reușesc să "dobândească" penumbra. Astfel de pete sau pori, care au fost deja menționate în această secțiune, marea majoritate; acestea există de la câteva ore până la câteva zile. Dacă grupul de pete este mare și complex, acesta constă în cel puțin două pete mari, multe pete mici și pori între ele. Punctele principale ale grupului sunt liderul și coada. Prima dintre ele este situată în partea de vest a grupului, adică în "cap", al doilea este situat în spatele sau în "coada". De obicei, acestea au un aspect foarte complicat. Punctul principal este adesea multinucleat, adică penumbra este mărginită de două sau mai multe miezuri. Adesea aceste kerneluri nu sunt nici măcar complet separate una de alta. Punctul de coadă este în mod special slăbit. Se întâmplă că aproape de momentul înfățișării sale se rup în multe locuri și găuri mici. În unele dintre cele mai complexe grupuri există mai multe puncte principale. Pozițiile de plumb și de coadă din grup, de regulă, au câmpuri magnetice de polaritate opusă. Chiar și în cazurile în care grupul constă dintr-un singur loc, există și oa doua parte care nu este vizibilă. În practică, ea întotdeauna însoțește astfel de grupuri sub formă de noduri magnetice, despre care am vorbit deja.

Grupurile de pete solare nu apar pe întregul disc al Soarelui, ci numai în așa-numitele "zone regale" situate la o distanță de aproximativ 40 ° pe fiecare parte a ecuatorului solar. În unele cazuri, acestea au fost observate chiar și până la o latitudine de ± 52 °, dar acestea au fost extrem de instabile pete mici și pori. Lângă ecuator, până la o latitudine de ± 5 °, petele sunt, de asemenea, foarte rare.

Este caracteristic faptul că grupurile de pete sunt aproape întotdeauna alungite aproximativ de-a lungul paralelilor solare. Cu toate acestea, locul principal este de obicei situat mai aproape de ecuator decât coada. Această pantă a axei grupurilor la paralelă crește în medie pe măsură ce vă deplasați de la ecuatorul Soarelui. Este deosebit de importantă în grupuri mici de pete de scurtă durată și pori care însoțesc grupuri complexe mari.

Zona principalelor zone ale grupului și suprafața sa totală crește de la apariția acestuia în câteva zile. Această creștere are loc în moduri diferite în diferite grupuri, în funcție de structura, dimensiunile și alte caracteristici ale acestora. În același timp, crește și intensitatea câmpului magnetic. Odată cu dezvoltarea grupului, punctele sale principale se îndepărtează treptat unul de celălalt, adică dimensiunea generală a grupului crește. După ce grupul atinge dezvoltarea maximă, zona sa scade destul de rapid, ceea ce duce adesea la distrugerea sa rapidă. În grupuri relativ complexe, care sunt numite bipolare, locurile de pe coadă, petele intermediare și porii dispar, de obicei, și rămâne doar locul principal. Treptat devine din ce în ce mai regulat, devenind mai stabil. După dispariția regiunii stabile, scăderea zonei grupurilor se încetinește treptat. De îndată ce dimensiunea spotului atinge o valoare critică - aproximativ 30-40 de mii de kilometri - aceasta se prăbușește rapid. Este foarte probabil ca scăderea în zona petelor să nu aibă loc treptat, ci în salturi. În funcție de dimensiunea acestei zone, rezistența câmpului magnetic,







Trimiteți-le prietenilor: