Astronomia
  Wiw.pl   Na bieżąco:  Informacje   Co nowego   Matematyka i przyroda:  Astronomia   Biologia   Fizyka   Matematyka   Modelowanie rzeczywistości   Humanistyka:  Filozofia   Historia   Kultura antyczna   Literatura   Sztuka   Czytaj:  Biblioteka   Delta   Wielcy i więksi   Przydatne:  Słowniki   Co i gdzie studiować   Wszechświat w obrazkach    
  Jesteś tutaj:   Wirtualny Wszechświat > Astronomia > Słońce  
  Tematy
- Historia astronomii
- Narzędzia i metody astronomii
- Astronomia sferyczna i praktyczna
- Badania kosmiczne
- Układ Słoneczny
- Słońce
- Parametry fizyczne i budowa
- Jądro
- Otoczka
- Atmosfera
- Promieniowanie
- Aktywność
- Przyszłość
- Galaktyki
- Kosmologia
- Gwiazdozbiory całego roku
- Eseje

  Szukacz




Aktywność Słońca
 
[ 1 ]   [ 2 ]   [ 3 ]

...powiększenie  >>>
Pomiary stałej słonecznej, prowadzone sponad atmosfery ziemskiej przez satelity Nimbus 7 i ACRIM, wykazały zarówno krótkookresowe wahania, jak i zależność wartości średniej od fazy cyklu aktywności. W okresie silnej aktywności Słońca występują duże fluktuacje stałej słonecznej w skali kilku-kilkunasti dni, związane z pojawianiem się ciemnych plam. W minimum aktywności wahania te są dużo mniejsze, ale średnia wartość stałej słonecznej jest wyraźnie mniejsza (o ok. promil). Nieznaczna różnica poziomu obu krzywych wynika z nieco innej czułości aparatury pomiarowej.
...powiększenie  >>>
Za miarę aktywności Słońca jest uznawana średnia roczna wartość liczby Wolfa. Jej zmiany wykazują jedenastoletnią okresowość. Na podstawie zapisów historycznych można odtworzyć zmiany aktywności Słońca w przeszłości od początku XVII w. (tj. od pierwszych obserwacji za pomocą lunety). Spadek liczby plam w latach 1640-1700 odpowiada Minimum Maundera - okresowi zaniku aktywności słonecznej. Takie długotrwałe zaniki powodują wzrost zawartości radioaktywnego izotopu węgla 14C w słojach drzew. Wykorzystując to podczas badań starych drzew, John E. Eddy oszacował średni poziom aktywności Słońca na przestrzeni 7500 lat (b). Od początku XIV do końca XVI w. miały miejsce dwa zaniki aktywności, nazwane Minimum Spörera i Minimum Wolfa, oddzielone okresem około 100 lat (na wykresie są one nierozróżnialne). Wcześniej Słońce znajdowało się w fazie wzmożonej aktywności, zwanej Maksimum Średniowiecznym, które nastąpiło po Minimum Średniowiecznym. Długookresowe zmiany aktywności w jeszcze dawniejszych czasach noszą miano: Minimum Greckie, Homera i Egipskie oraz Maksimum Rzymskie, Stonehenge, Piramid i Sumeryjskie.

Wzmożona aktywność Słońca powtarza się okresowo - średnio co 11 lat - jakkolwiek rejestrowano kolejne maksima w odstępach od 8 do 14 lat. Początek cyklu charakteryzuje się gwałtownym wzrostem aktywności, która osiąga maksymalne natężenie w ciągu 2-3 lat. Pierwsze sznury magnetyczne wynurzają się na dużych szerokościach heliograficznych ( 35o). Pojawia się coraz więcej centrów aktywności, w których powstają plamy, rośnie liczba rozbłysków i protuberancji. Wynurzające się pole magnetyczne i związane z nim zjawiska powodują wydajniejsze ogrzewanie gazu chromosferycznego i koronalnego. Znacząco rozbudowuje się korona - niekiedy strugi materii obserwowane w świetle widzialnym są rejestrowane w odległości nawet 10 R od powierzchni Słońca. Zwiększa się prędkość i tempo wypływu wiatru słonecznego. Obszary aktywne pojawiają się na coraz niższych szerokościach, co ilustruje wykres motylkowy dla plam.

W okresie wzmożonej aktywności pole magnetyczne Słońca nie przypomina już dipola. W niskich warstwach atmosfery ma bardzo skomplikowaną i pozornie chaotyczną strukturę. Mimo to w wyłaniających się i chowających pod fotosferę sznurach magnetycznych można dostrzec pewien porządek. Plamy wiodące, powstające na przedzie obszarów aktywnych, mają tę samą biegunowość w czasie całej fazy wzmożonej aktywności, ale przeciwną na obu półkulach. Gdy na półkuli północnej pole w plamie wiodącej się zanurza, na południowej - się wynurza. W początkowej fazie cyklu znak biegunowego pola magnetycznego jest taki sam jak w plamach wiodących każdej z półkul. Znak ten zmienia się po roku lub dwóch, gdy obszary aktywne nowego cyklu docierają do okolic biegunowych. Pole magnetyczne w następnym cyklu przejawia takie same cechy, tyle że jest przeciwnie skierowane. Zatem pełny cykl magnetyczny Słońca trwa 22 lata - dwukrotnie dłużej niż odstęp między kolejnymi maksimami.

Aktywność słoneczna ma wpływ na całkowitą jasność Słońca. Stała słoneczna nie jest stała, lecz zmienia się średnio w granicach 0,01%. Paradoksalnie, mimo większej liczby ciemnych plam, w maksimum aktywności Słońce jest jaśniejsze. Zmiany wartości stałej słonecznej wykazały pomiary satelitarne. W skali czasowej kilkunastu dni widoczne są spadki, związane z przejściem dużych grup plam przez tarczę słoneczną, oraz pojaśnienia, wiążące się z siecią flokuł i rozbłyskami. Niemniej średni poziom stałej słonecznej podczas kilku lat wzmożonej aktywności jest o niecały promil wyższy niż podczas minimum aktywności. Takie wahania strumienia energii, choć nieznaczne, mogą mieć wpływ na średnią temperaturę na Ziemi, jeśli tylko utrzymują się wystarczająco długo.

Najdłużej używaną miarą aktywności Słońca jest liczba Wolfa W:

W = k (10g + f),

gdzie f jest liczbą plam, g liczbą grup plam, a czynnik k - stałą zależną tylko od instrumentu używanego do obserwacji. Plamy słoneczne są w miarę systematycznie obserwowane od początku XVII w.: od tego czasu istnieje zapis o ich liczbie. Na podstawie historycznych obserwacji można prześledzić aktywność Słońca od początku XVII w. Interesującym zjawiskiem jest zanik aktywności w latach 1640-1700. Liczba wszystkich plam zaobserwowanych w ciągu tych sześćdziesięciu lat była mniejsza od liczby plam pojawiających się obecnie w ciągu jednego roku. W kronikach tamtych czasów nie ma też żadnej wzmianki o zorzach polarnych, a z opisów korony, obserwowanej podczas zaćmień, wynika, że miała ona kształt "wąskiego, czerwonego pierścienia opasującego Księżyc", tzn. widoczna była tylko chromosfera. Ten ponad półwieczny zanik aktywności, nazywany minimum Maundera (od nazwiska odkrywcy), został potwierdzony za pomocą datowania radioaktywnym izotopem węgla 14C. Izotop ten powstaje w górnych warstwach atmosfery Ziemi w wyniku oddziaływania promieniowania kosmicznego z azotem (14N). Strumień cząstek promieniowania jest największy w okresach minimum aktywności Słońca - gdy słabnie jego pole magnetyczne, które osłania Ziemię i stanowi przeszkodę dla promieniowania kosmicznego. Powstaje wówczas więcej izotopu 14C, który, dyfundując do niższych obszarów atmosfery, odkłada się m.in. w rocznych przyrostach drzew. Badając obfitość 14C w słojach bardzo starych drzew stwierdzono nie tylko jego zwiększoną zawartość w okresie odpowiadającym minimum Maundera. Odnaleziono też inne, dawniejsze fluktuacje średniego poziomu aktywności, odpowiadające zarówno długotrwałym zanikom, jak i wzrostom ponad przeciętny poziom aktywności Słońca w ciągu ostatnich 7500 lat.

Od początku bieżącego stulecia średnia aktywność Słońca wzrasta. Nie można jednak w sposób rozstrzygający stwierdzić, czy i jaki ma to wpływ na obecny klimat Ziemi. W 1998 r. Słońce weszło w początek nowego cyklu i w styczniu 2000 r. osiągnęło poziom bliski maksymalnej aktywności.

Krzysztof Jahn
 
[ 1 ]   [ 2 ]   [ 3 ]

Wiw.pl  |  Na bieżąco  |  Informacje  |  Co nowego  |  Matematyka i przyroda  |  Astronomia  |  Biologia  |  Fizyka  |  Matematyka  |  Modelowanie rzeczywistości  |  Humanistyka  |  Filozofia  |  Historia  |  Kultura antyczna  |  Literatura  |  Sztuka  |  Czytaj  |  Biblioteka  |  Delta  |  Wielcy i więksi  |  Przydatne  |  Słowniki  |  Co i gdzie studiować  |  Wszechświat w obrazkach