البقع الشمسية والمصابيح. تحبيب الغلاف الضوئي. بقع الشمس. مشاعل شمسية. ماذا يحدث للشمس

حقيقة وجود بقع على الشمس ، عرفها الناس لفترة طويلة جدًا. في السجلات التاريخية الروسية والصينية القديمة ، وكذلك في سجلات الشعوب الأخرى ، غالبًا ما كانت هناك إشارات إلى ملاحظات البقع الشمسية. لوحظ في السجلات الروسية أن البقع كانت مرئية "مسامير آكي". ساعدت السجلات في تأكيد النمط الذي تم تحديده لاحقًا (في عام 1841) للزيادة الدورية في عدد البقع الشمسية. من أجل ملاحظة مثل هذا الشيء بعين بسيطة (يخضع ، بالطبع ، للتدابير الاحترازية - من خلال زجاج كثيف الدخان أو فيلم سلبي مضاء) ، من الضروري أن يكون حجمه على الشمس 50-100 ألف كيلومتر على الأقل ، والتي أكبر بعشرات المرات من نصف قطر الأرض.

تتكون الشمس من غازات ساخنة تتحرك وتختلط باستمرار ، وبالتالي لا يوجد شيء ثابت وغير متغير على سطح الشمس. أكثر التكوينات استقرارًا هي البقع الشمسية. لكن مظهرهم يتغير من يوم لآخر ، ويظهرون أيضًا الآن ، ثم يختفون. في لحظة ظهور البقع الشمسية عادة ما تكون صغيرة ، ويمكن أن تختفي ، ولكن يمكن أن تزداد أيضًا بشكل كبير.

يلعب الدور الرئيسي في معظم الظواهر التي لوحظت على الشمس المجالات المغناطيسية. المجال المغناطيسي الشمسي له هيكل معقد للغاية ويتغير باستمرار. يثير العمل المشترك لدورة البلازما الشمسية في منطقة الحمل الحراري والدوران التفاضلي للشمس باستمرار عملية تضخيم الحقول المغناطيسية الضعيفة وظهور مجالات جديدة. على ما يبدو ، هذا الظرف هو سبب ظهور البقع الشمسية على الشمس. تظهر البقع وتختفي. عددهم وحجمهم يختلف. ولكن ، تقريبًا ، كل 11 عامًا ، يصبح عدد المواقع هو الأكبر. ثم يقال أن الشمس نشطة. مع نفس الفترة (11 عامًا تقريبًا) يحدث أيضًا انعكاس قطبية المجال المغناطيسي للشمس. من الطبيعي أن نفترض أن هذه الظواهر مترابطة.

يبدأ تطوير المنطقة النشطة بزيادة في المجال المغناطيسي في الفوتوسفير ، مما يؤدي إلى ظهور مناطق أكثر إشراقًا - المشاعل (تبلغ درجة حرارة الغلاف الضوئي الشمسي في المتوسط ​​6000 كلفن ، في منطقة المشاعل حوالي 300 ك أعلى). زيادة تعزيز المجال المغناطيسي يؤدي إلى ظهور البقع.

في بداية دورة 11 عامًا ، تبدأ البقع في الظهور بأعداد صغيرة عند خطوط العرض المرتفعة نسبيًا (35-40 درجة) ، ثم تنخفض منطقة التكوين الموضعي تدريجيًا إلى خط الاستواء ، إلى خط عرض زائد 10 - ناقص 10 درجات ، ولكن عند خط الاستواء نفسه ، كقاعدة عامة ، لا يمكن أن يكون.

كان جاليليو جاليلي من أوائل الذين لاحظوا أن البقع لا تُلاحظ في كل مكان على الشمس ، ولكن بشكل رئيسي في خطوط العرض الوسطى ، ضمن ما يسمى "المناطق الملكية".

أولاً ، عادةً ما تظهر بقع مفردة ، ولكن بعد ذلك تنشأ مجموعة كاملة منها ، حيث يتم تمييز نقطتين كبيرتين - واحدة في الغرب ، والأخرى على الحافة الشرقيةمجموعات. في بداية هذا القرن ، أصبح من الواضح أن قطبية البقع الشرقية والغربية متعاكسة دائمًا. إنها تشكل ، كما كانت ، قطبين من مغناطيس واحد ، وبالتالي تسمى هذه المجموعة ثنائية القطب. تبلغ مساحة البقعة الشمسية النموذجية عدة عشرات الآلاف من الكيلومترات.

غاليليو ، الذي رسم بقعًا ، حدد حدودًا رمادية حول بعضها.

في الواقع ، تتكون البقعة من جزء مركزي أغمق - الظل ومنطقة أفتح - الظل الظليل.

تظهر البقع الشمسية أحيانًا على قرصها حتى بالعين المجردة. يرجع السواد الظاهر لهذه التكوينات إلى حقيقة أن درجة حرارتها أقل بنحو 1500 درجة من درجة حرارة الغلاف الضوئي المحيط (وبالتالي ، فإن الإشعاع المستمر الناتج عنها أقل بكثير). تتكون البقعة المطورة الواحدة من شكل بيضاوي داكن - ما يسمى بظل البقعة ، محاطًا بظلال ليفية أخف. تسمى البقع الصغيرة غير المكتملة بدون ظل شبه المسام. غالبًا ما تشكل البقع والمسام مجموعات معقدة.

تظهر مجموعة البقع الشمسية النموذجية في البداية على شكل مسام واحدة أو أكثر في منطقة الغلاف الضوئي غير المضطرب. تختفي معظم هذه المجموعات عادة بعد يوم أو يومين. لكن البعض ينمو ويتطور باستمرار ، ويشكل ما يكفي الهياكل المعقدة. يمكن أن يكون قطر البقع الشمسية أكبر من قطر الأرض. غالبًا ما يشكلون مجموعات. تتشكل في غضون أيام قليلة وعادة ما تختفي في غضون أسبوع. ومع ذلك ، قد تستمر بعض البقع الكبيرة لمدة تصل إلى شهر. المجموعات الكبيرة من البقع الشمسية أكثر نشاطًا من المجموعات الصغيرة أو البقع الشمسية الفردية.

تغير الشمس حالة الغلاف المغناطيسي للأرض والغلاف الجوي. تصل المجالات المغناطيسية وتيارات الجسيمات التي تأتي من البقع الشمسية إلى الأرض وتؤثر بشكل أساسي على الدماغ والقلب والأوعية الدموية و نظام الدورة الدمويةعلى شخصها الجسدي والعصبي و حالة نفسية. مستوى عال النشاط الشمسيإن تغيراته السريعة تثير الشخص ، وبالتالي الجماعة والطبقية والمجتمع ، خاصة عندما تكون هناك اهتمامات مشتركة وفكرة مفهومة ومتصورة.

بالانتقال إلى الشمس مع أحد نصفي الكرة الأرضية ، تتلقى الأرض الطاقة. يمكن تمثيل هذا التدفق على أنه موجة متنقلة: حيث يسقط الضوء - قمته ، حيث يكون الظلام - فاشلاً. بعبارة أخرى ، تأتي الطاقة وتذهب. تحدث ميخائيل لومونوسوف عن هذا في قانونه الطبيعي الشهير.

دفعت نظرية الطبيعة الشبيهة بالموجة لإمدادات الطاقة للأرض ألكسندر تشيزيفسكي ، مؤسس علم الأحياء الشمسي ، إلى الانتباه إلى العلاقة بين زيادة النشاط الشمسي والكوارث الأرضية. تعود الملاحظة الأولى للعالم إلى يونيو 1915. أشرق الشفق القطبي في الشمال ، ولوحظ في كل من روسيا وفي أمريكا الشمالية، أ " العواصف المغناطيسيةتعطل باستمرار حركة البرقيات. "وخلال هذه الفترة فقط ، يلفت العالم الانتباه إلى حقيقة أن زيادة النشاط الشمسي تتزامن مع إراقة الدماء على الأرض. وبالفعل ، فور ظهور بقع كبيرة على الشمس ، اشتدت العداوات على جبهات عديدة من الحرب العالمية الأولى.

يقول علماء الفلك الآن أن نجمنا يزداد سطوعًا وسخونة. ويرجع ذلك إلى حقيقة أنه على مدار التسعين عامًا الماضية ، تضاعف نشاط مجالها المغناطيسي ، مع حدوث أكبر زيادة خلال الثلاثين عامًا الماضية. في شيكاغو ، في المؤتمر السنوي للجمعية الفلكية الأمريكية ، كان هناك تحذير من العلماء حول المشاكل التي تهدد البشرية. تمامًا كما تتكيف أجهزة الكمبيوتر في جميع أنحاء الكوكب مع ظروف التشغيل في عام 2000 ، سيدخل نجمنا المرحلة الأكثر اضطرابًا في دورته الدورية التي تبلغ 11 عامًا. الآن سيكون العلماء قادرين على التنبؤ بدقة بالانفجارات الشمسية ، مما سيجعل من الممكن الاستعداد مقدمًا لاحتمال حدوث أعطال في تشغيل شبكات الراديو والكهرباء. الآن أكدت معظم المراصد الشمسية "تحذير العاصفة" للعام المقبل ، لأن. يتم ملاحظة ذروة النشاط الشمسي كل 11 عامًا ، وقد لوحظت العاصفة السابقة في عام 1989.

يمكن أن يؤدي هذا إلى حقيقة أن خطوط الكهرباء على الأرض ستفشل ، وسوف تتغير مدارات الأقمار الصناعية ، مما يضمن تشغيل أنظمة الاتصالات ، والطائرات "المباشرة" وطائرات المحيط. عادة ما يتميز "الشغب" الشمسي بانفجارات قوية وظهور العديد من نفس تلك البقع.

الكسندر تشيزيفسكي يعود في العشرينات. اكتشف أن النشاط الشمسي يؤثر على الأحداث الأرضية المتطرفة - الأوبئة والحروب والثورات ... الأرض لا تدور حول الشمس فقط - كل الحياة على كوكبنا تنبض في إيقاعات النشاط الشمسي ، - أسس.

وصف المؤرخ وعالم الاجتماع الفرنسي هيبوليت تارد الشعر بأنه هاجس من الحقيقة. في عام 1919 ، كتب تشيزيفسكي قصيدة توقع فيها مصيره. تم تخصيصه لـ Galileo Galilei:

وترتفع مرارا وتكرارا

بقع الشمس ،

والعقول الرصينة مظلمة ،

وسقط العرش وكان لا مفر منه

وباء جائع وأهوال الطاعون

وتحول وجه الحياة إلى كآبة:

اندفعت البوصلة ، واثار الناس الشغب ،

وفوق الأرض وفوق الكتلة البشرية

كانت الشمس تقوم بخطوتها المشروعة.

يا من رأيت البقع الشمسية

بجرأة رائعة ،

أنت لا تعرف كيف ستكون واضحة بالنسبة لي

و أحزانك قريبة يا جاليليو!

في عام 1915-1916 ، عقب ما كان يحدث على الجبهة الروسية الألمانية ، اكتشف ألكسندر تشيزيفسكي اكتشافًا صدم معاصريه. تزامنت الزيادة في النشاط الشمسي المسجلة من خلال التلسكوب مع اشتداد الأعمال العدائية. فضولي ، قضى دراسة إحصائيةبين الأقارب والأصدقاء لاحتمال وجود صلة بين ردود الفعل العصبية والنفسية والفسيولوجية مع ظهور التوهجات والبقع الشمسية. بعد معالجة الأجهزة اللوحية المستلمة رياضيًا ، توصل إلى نتيجة مذهلة: تؤثر الشمس على حياتنا بأكملها بشكل أكثر دقة وعمقًا مما كانت تبدو عليه من قبل. في الوحل الدموي الموحل في نهاية القرن ، نرى تأكيدًا واضحًا لأفكاره. وفي الخدمات الخاصة دول مختلفةتعمل أقسام بأكملها الآن في تحليل النشاط الشمسي ... بشكل رئيسي ، تم إثبات التزامن الحد الأقصى للنشاط الشمسي مع فترات الثورات والحروب ، وغالبًا ما تزامنت فترات النشاط المتزايد للبقع الشمسية مع جميع أنواع الاضطرابات العامة.

في الآونة الأخيرة ، سجلت العديد من الأقمار الصناعية الفضائية انبعاثًا لبروز شمسي ، يتميز بمستوى عالٍ بشكل غير عادي الأشعة السينية. تشكل هذه الظواهر تهديدًا خطيرًا للأرض وسكانها. وميض بهذا الحجم لديه القدرة على زعزعة استقرار شبكات الطاقة. لحسن الحظ ، لم يؤثر تدفق الطاقة على الأرض ولم تحدث مشاكل متوقعة. لكن الحدث نفسه هو نذير لما يسمى بـ "الحد الأقصى للطاقة الشمسية" ، مصحوبًا بطرد الكثير أكثرطاقة قادرة على تعطيل اتصالات الاتصالات و خطوط القوةوالمحولات ورواد الفضاء والأقمار الصناعية الموجودة خارج المجال المغناطيسي للأرض وغير المحمية بواسطة الغلاف الجوي للكوكب ستكون في خطر. يوجد عدد أكبر من أقمار ناسا في المدار اليوم أكثر من أي وقت مضى. هناك أيضًا تهديد للطائرات ، يتم التعبير عنه في إمكانية مقاطعة الاتصالات اللاسلكية والتشويش على إشارات الراديو.

يصعب التنبؤ بحد أقصى للطاقة الشمسية ، فمن المعروف فقط أنها تتكرر كل 11 عامًا تقريبًا. يجب أن يحدث الحدث التالي في منتصف عام 2000 ، وستكون مدته من عام إلى عامين. هكذا قال ديفيد هاثاواي ، عالم الفيزياء الشمسية في مركز مارشال لرحلات الفضاء ، ناسا.

يمكن أن تحدث البروزات خلال الحد الأقصى للطاقة الشمسية يوميًا ، لكن من غير المعروف بالضبط ما هي القوة التي ستحدث وما إذا كانت ستؤثر على كوكبنا. خلال الأشهر القليلة الماضية ، كانت اندفاعات النشاط الشمسي وتدفقات الطاقة الناتجة نحو الأرض أضعف من أن تسبب أي ضرر. بالإضافة إلى الأشعة السينية ، تحمل هذه الظاهرة مخاطر أخرى: فالشمس تقذف مليار طن من الهيدروجين المتأين ، تنتقل موجة منها بسرعة مليون ميل في الساعة ويمكن أن تصل إلى الأرض في غضون أيام قليلة. أكثر مشكلة كبيرةهي موجات طاقة من البروتونات وجسيمات ألفا. إنها تتحرك بسرعات أعلى بكثير ولا تترك وقتًا لاتخاذ إجراءات مضادة ، على عكس موجات الهيدروجين المتأين ، التي يمكنها إبعاد الأقمار الصناعية والطائرات عن طريقها.

في بعض الحالات الشديدة ، يمكن أن تصل الموجات الثلاث إلى الأرض فجأة وبشكل متزامن تقريبًا. لا توجد حماية ، فالعلماء غير قادرين بعد على التنبؤ بدقة بمثل هذا الإطلاق ، بل وأكثر من ذلك عواقبه.

تاريخ الدراسة

تعود التقارير الأولى عن البقع الشمسية إلى 800 قبل الميلاد. ه. في الصين .

اسكتشات لبقع من قصة جون ووستر

تم رسم البقع لأول مرة في عام 1128 في تاريخ جون أوف ورسيستر.

تم تضمين أول ذكر معروف للبقع الشمسية في الأدب الروسي القديم في Nikon Chronicle ، في السجلات التي يعود تاريخها إلى النصف الثاني من القرن الرابع عشر:

كانت هناك آية في السماء والشمس كالدم وحسبها الأماكن سوداء

تكون علامة في الشمس ، الأماكن سوداء في الشمس مثل الأظافر ، والظلمة كانت عظيمة

ركزت الدراسات الأولى على طبيعة البقع وسلوكها. على الرغم من حقيقة أن الطبيعة الفيزيائية للبقع ظلت غير واضحة حتى القرن العشرين ، استمرت الملاحظات. بحلول القرن التاسع عشر ، كانت هناك بالفعل سلسلة طويلة بما يكفي من ملاحظات البقع الشمسية لملاحظة التغيرات الدورية في نشاط الشمس. في عام 1845 ، قام د. هنري وس. ألكساندر (م. إس الكسندر ) من جامعة برينستون ، أجرى ملاحظات للشمس باستخدام مقياس حرارة خاص (بالإنجليزية: thermopile) وحدد أن شدة انبعاث البقع ، مقارنة بالمناطق المحيطة بالشمس ، قد تم تخفيضها.

ظهور

ظهور البقع الشمسية: تخترق الخطوط المغناطيسية سطح الشمس

تنشأ البقع نتيجة اضطرابات في أقسام فردية من المجال المغناطيسي للشمس. في بداية هذه العملية ، "تخترق" أنابيب المجال المغناطيسي من خلال الغلاف الضوئي إلى منطقة الإكليل ، ويقوم الحقل القوي بقمع الحركة الحملية للبلازما في الحبيبات ، مما يمنع نقل الطاقة من المناطق الداخلية إلى الخارج في هذه الحبيبات. أماكن. أولاً ، تظهر شعلة في هذا المكان ، بعد ذلك بقليل وإلى الغرب - نقطة صغيرة تسمى حان الوقت، يبلغ حجمها عدة آلاف من الكيلومترات. في غضون ساعات قليلة ، تزداد قيمة الحث المغناطيسي (عند القيم الأولية لـ 0.1 تسلا) ، ويزداد حجم وعدد المسام. يندمجون مع بعضهم البعض ويشكلون نقطة واحدة أو أكثر. خلال فترة النشاط الأكبر للبقع ، يمكن أن يصل حجم الحث المغناطيسي إلى 0.4 تسلا.

يصل عمر البقع إلى عدة أشهر ، أي يمكن ملاحظة مجموعات فردية من البقع خلال عدة ثورات للشمس. كانت هذه الحقيقة (حركة النقاط المرصودة على طول القرص الشمسي) هي التي كانت بمثابة الأساس لإثبات دوران الشمس وجعل من الممكن إجراء القياسات الأولى لفترة ثورة الشمس حول محورها.

تتشكل البقع عادة في مجموعات ، ولكن في بعض الأحيان توجد بقعة واحدة تعيش بضعة أيام فقط ، أو مجموعة ثنائية القطب: نقطتان من قطبية مغناطيسية مختلفة ، متصلة بخطوط المجال المغناطيسي. تسمى البقعة الغربية في مثل هذه المجموعة ثنائية القطب "الرائد" أو "الرأس" أو "النقطة P" (من اللغة الإنجليزية. السابق) ، الشرقية - "slave" ، "tail" أو "F-spot" (من اللغة الإنجليزية. التالية).

نصف البقع فقط تعيش أكثر من يومين ، والعاشر فقط - أكثر من 11 يومًا.

في بداية دورة النشاط الشمسي التي تبلغ مدتها 11 عامًا ، تظهر البقع الشمسية عند خطوط عرض هيليوجرافيك عالية (بترتيب ± 25-30 درجة) ، ومع تقدم الدورة ، تهاجر البقع إلى خط الاستواء الشمسي ، لتصل إلى خطوط عرض تبلغ ± 5 -10 درجة في نهاية الدورة. هذا النمط يسمى "قانون سبورر".

يتم توجيه مجموعات البقع الشمسية بالتوازي تقريبًا مع خط الاستواء الشمسي ، ومع ذلك ، هناك بعض الميل لمحور المجموعة بالنسبة إلى خط الاستواء ، والذي يميل إلى الزيادة بالنسبة للمجموعات الواقعة على مسافة أبعد من خط الاستواء (ما يسمى ب "قانون الفرح").

الخصائص

يبلغ متوسط ​​درجة حرارة سطح الشمس حوالي 6000 كلفن (درجة الحرارة الفعالة 5770 كلفن ، ودرجة حرارة الإشعاع 6050 كلفن). تبلغ درجة حرارة المنطقة المركزية والأغمق من البقع حوالي 4000 كلفن فقط ، بينما تتراوح المناطق الخارجية للبقع المتاخمة للسطح الطبيعي من 5000 إلى 5500 كلفن على الرغم من حقيقة أن درجة حرارة البقع أقل ، مادتها لا تزال تشع الضوء ، وإن كان بدرجة أقل. بدرجة أقل من بقية السطح. وبسبب هذا الاختلاف في درجة الحرارة تحديدًا ، عند ملاحظتها ، يحصل المرء على انطباع بأن البقع مظلمة ، سوداء تقريبًا ، على الرغم من أنها في الواقع تتوهج أيضًا ، لكن توهجها يتلاشى على خلفية قرص شمسي أكثر إشراقًا.

وسط الجزء المظلمتسمى البقع الظلال. عادة ما يكون قطرها حوالي 0.4 من قطر البقعة. في الظل ، تكون شدة المجال المغناطيسي ودرجة الحرارة موحدة إلى حد ما ، وتكون شدة التوهج في الضوء المرئي من 5 إلى 15٪ من قيمة الصورة الضوئية. الظل محاط بغطاء ، يتكون من ألياف نصف قطرية فاتحة ومظلمة بكثافة توهج من 60 إلى 95٪ من الغلاف الضوئي.

يقع سطح الشمس في المنطقة التي تقع فيها البقعة على مسافة 500-700 كم تقريبًا من سطح الغلاف الضوئي المحيط. تسمى هذه الظاهرة بالاكتئاب الويلسوني.

البقع الشمسية هي مناطق النشاط الأكبر على الشمس. إذا كان هناك العديد من النقاط ، فهناك احتمال كبير أن الخطوط المغناطيسية سوف تعيد الاتصال - الخطوط التي تمر داخل مجموعة واحدة من البقع تتحد مع خطوط من مجموعة أخرى من النقاط التي لها قطبية معاكسة. النتيجة المرئية لهذه العملية هي التوهج الشمسي. يتسبب انفجار الإشعاع ، الذي يصل إلى الأرض ، في حدوث اضطرابات شديدة في مجالها المغناطيسي ، ويعطل عمل الأقمار الصناعية ، بل ويؤثر حتى على الأشياء الموجودة على الكوكب. بسبب انتهاكات المجال المغناطيسي للأرض ، تزداد احتمالية حدوث الشفق القطبي في خطوط العرض الجغرافية المنخفضة. يخضع الغلاف الأيوني للأرض أيضًا لتقلبات في النشاط الشمسي ، والتي تتجلى في تغيير في انتشار موجات الراديو القصيرة.

تصنيف

يتم تصنيف البقع حسب العمر والحجم والموقع.

مراحل التنمية

التعزيز الموضعي للمجال المغناطيسي ، كما ذكر أعلاه ، يبطئ حركة البلازما في خلايا الحمل الحراري ، وبالتالي يبطئ انتقال الحرارة إلى سطح الشمس. يؤدي تبريد الحبيبات المتأثرة بهذه العملية (بحوالي 1000 درجة مئوية) إلى سوادها وتشكيل بقعة واحدة. بعضهم يختفي بعد أيام قليلة. يتطور البعض الآخر إلى مجموعات ثنائية القطب من نقطتين مع خطوط مغناطيسية ذات قطبية متعاكسة. يمكن أن تتشكل منها مجموعات من العديد من المواقع ، والتي ، في حالة حدوث زيادة أخرى في المنطقة شبه الظلتوحد ما يصل إلى مئات المواقع ، لتصل إلى أحجام مئات الآلاف من الكيلومترات. بعد ذلك ، هناك انخفاض بطيء (على مدى عدة أسابيع أو أشهر) في نشاط البقع ويقل حجمها إلى نقاط صغيرة مزدوجة أو مفردة.

دائمًا ما يكون لأكبر مجموعات البقع الشمسية مجموعة مرتبطة في نصف الكرة الأرضية الآخر (شمالًا أو جنوبًا). تخرج الخطوط المغناطيسية في مثل هذه الحالات من نقاط في أحد نصفي الكرة الأرضية وتدخل نقاطًا في النصف الآخر.

أحجام المجموعات الموضعية

عادة ما يتميز حجم مجموعة البقع بمداها الهندسي ، بالإضافة إلى عدد البقع المتضمنة فيها ومساحتها الإجمالية.

في المجموعة ، يمكن أن يكون هناك من واحد إلى مائة ونصف موقع أو أكثر. تختلف مناطق المجموعة ، التي يتم قياسها بشكل ملائم بالملايين من مساحة نصف الكرة الشمسية (m.p.) ، من عدة م. تصل إلى عدة آلاف من الأمتار الصافية.

كانت المنطقة القصوى لكامل فترة الملاحظات المستمرة لمجموعات البقع الشمسية (من 1874 إلى 2012) تحتوي على المجموعة رقم 1488603 (وفقًا لكتالوج غرينتش) ، والتي ظهرت على القرص الشمسي في 30 مارس 1947 ، بحد أقصى الثامن عشر. دورة 11 سنة من النشاط الشمسي. بحلول 8 أبريل ، بلغت مساحتها الإجمالية 6132 مترًا مربعًا. (1.87 10 10 كيلومترات مربعة ، أي أكثر من 36 ضعف مساحة الكرة الأرضية). في مرحلة التطور الأقصى ، تكونت هذه المجموعة من أكثر من 170 بقعة شمسية فردية.

الدورية

ترتبط الدورة الشمسية بتكرار البقع الشمسية ونشاطها وعمرها. تغطي دورة واحدة حوالي 11 عامًا. خلال فترات الحد الأدنى من نشاط البقع الشمسية ، يوجد عدد قليل جدًا من البقع الشمسية أو لا توجد على الإطلاق ، بينما قد يكون هناك عدة مئات منها خلال فترات الحد الأقصى. في نهاية كل دورة ، تنعكس قطبية المجال المغناطيسي الشمسي ، لذلك من الأصح الحديث عن دورة شمسية مدتها 22 عامًا.

مدة الدورة

على الرغم من أن متوسط ​​دورة النشاط الشمسي يستمر حوالي 11 عامًا ، إلا أن هناك دورات تتراوح من 9 إلى 14 عامًا. المتوسطات تتغير أيضًا على مر القرون. وهكذا ، في القرن العشرين ، كان متوسط ​​طول الدورة 10.2 سنة.

شكل الدورة ليس ثابتًا. جادل عالم الفلك السويسري ماكس فالدمير بأن الانتقال من الحد الأدنى إلى الحد الأقصى من النشاط الشمسي يحدث بشكل أسرع ، وكلما زاد العدد الأقصى للبقع الشمسية المسجلة في هذه الدورة (ما يسمى ب "قاعدة فالديمير").

بداية الدورة ونهايتها

في الماضي ، كانت بداية الدورة تعتبر اللحظة التي يكون فيها النشاط الشمسي في أدنى نقطة له. شكرا ل الأساليب الحديثةالقياسات ، أصبح من الممكن تحديد التغير في قطبية المجال المغناطيسي الشمسي ، لذا فإن لحظة التغيير في قطبية النقاط تؤخذ على أنها بداية الدورة.

تم اقتراح ترقيم الدورة بواسطة R. Wolf. بدأت الدورة الأولى ، وفقًا لهذا الترقيم ، في عام 1749. في عام 2009 ، بدأت الدورة الشمسية الرابعة والعشرون.

• بيانات الصف الأخير - توقعات

هناك تغيير دوري في الحد الأقصى لعدد البقع الشمسية مع فترة مميزة تبلغ حوالي 100 عام ("الدورة العلمانية"). كانت آخر قيعان لهذه الدورة حوالي 1800-1840 و1890-1920. هناك افتراض حول وجود دورات ذات مدة أطول.

أنظر أيضا

ملاحظات

الروابط

• قاعدة البيانات المتحدة للحقول المغناطيسية للبقع الشمسية - تتضمن صورًا للبقع الشمسية من الفترة 1957-1997
• صور البقع الشمسية من مرصد لوكارنو مونتي - تغطي الفترة 1981-2011
• فيزياء الفضاء. الموسوعة الصغيرة م: الموسوعة السوفيتية ، 1986

الرسوم المتحركة - مخططات عملية أصل البقع الشمسية

• كيف تتشكل البقع الشمسية؟ (كيف تتشكل البقع الشمسية؟)

شمس
بناء	نواة · منطقة نقل مشعة · منطقة الحمل الحراري
الغلاف الجوي	فوتوسفير · الكروموسفير · الهالة الشمسية
وسعوا بناء	الغلاف الشمسي (ورقة تيار الغلاف الشمسي · حدود موجة الصدمة) · عباءة الغلاف الشمسي · الشمس · موجة صدمة القوس
المتعلقة بالشمس الظواهر	كسوف الشمس · النشاط الشمسي ( البقع الشمسية · مشاعل شمسية · القذف الكتلي الإكليلي) · الإشعاع الشمسي (تنويعات الإشعاع الشمسي) · الثقوب الاكليلية · الحلقات الاكليلية · المشاعل · حبيبات · الندف · البروزات والألياف · أشواك · التحبيب الفائق · رياح مشمسة · موجة مورتون
مواضيع ذات صلة	النظام الشمسي · الدينامو الشمسي · تطور النجوم

في العصور القديمة ، كانت الشمس تؤله. وليست الشمس فقط ، بل كل شيء في السماء بشكل عام. ربما ، منذ تلك العصور القديمة ، نزلت إلينا المعارضة المعروفة للسماء المثالية المثالية والأرض الخاطئة الناقصة. "إنها تختلف مثل السماء عن الأرض" نقول عن أشياء لا تتشابه مع بعضها البعض في كل شيء.

في العالم الحقيقي ، من الصعب العثور على شيء أكثر ملاءمة للعبادة الدينية من الشمس. في عبادة الشمس ، عبر الناس بشكل غريزي عن الفكرة الصحيحة عن اعتماد كل شيء أرضي على الشمس. وقد تغلغلت هذه العبادة حتى في الفلسفة اليونانية القديمة - فقد تم تقديس عقيدة "كمال" السماء بسلطة أرسطو وتلاميذه. ومع ذلك ، في تلك الأيام ، كان عبدة الشمس يجتمعون في جميع أنحاء العالم.

ربما خمنت ما بدأت هذه المحادثة. عندما لاحظ أحد المراقبين القدماء بقعًا على الشمس ، لم يقم فقط باكتشاف علمي ،

ولكن أيضا أساء إلى الإله. تم تقدير الاكتشاف من قبل الأحفاد فقط ، وجاءت عقوبة الإهانة على الفور. لهذه الأسباب ، حل اكتشاف البقع الشمسية الخلاف الأساسي - سواء كانت السماوات كاملة أم لا شيء غريب عنها.

من الصعب تحديد من كان أول من لاحظ البقع على الشمس. تم وصفهم من قبل المؤرخين الصينيين القدامى ، والسجلات العربية والأرمينية ، والسجلات الروسية ، ومؤرخو العصور الوسطى - لاحظوا جميعًا أنه في بعض الأحيان تظهر بعض التكوينات المظلمة على الشمس ، والأهم من ذلك كله أنها تشبه الأظافر ، كما لو كانت مدفوعة في الشمس. ظهرت كلمة "بقعة" في وقت لاحق ، في القرن السابع عشر ، عندما كان من الممكن لأول مرة فحص البقع الشمسية من خلال التلسكوب.

في تاريخ العلم ، ليس من غير المألوف أن يتم الاكتشاف بشكل متزامن ومستقل من قبل العديد من العلماء. كان ذلك في بداية القرن السابع عشر ، عندما تنازع ثلاثة علماء على شرف اكتشاف البقع الشمسية - الإيطالي العظيم جاليليو جاليلي ، والهولندي يوهان فابريسيوس ، والأستاذ اليسوعي الألماني كريستوفر شاينر.

تعتبر رؤية البقع الشمسية من خلال التلسكوب أمرًا بسيطًا. على المرء فقط حماية العينين بفلتر مظلم وتوجيه التلسكوب نحو الشمس ، ويمكن دائمًا رؤية البقع على سطحه. الملاحظات القديمة للبقع الشمسية بالعين المجردة إما منسية أو لا تزال مجهولة.

ظهر أول كتاب عن البقع الشمسية عام 1611. في ذلك ، قال يوهان فابريسيوس إنه في ديسمبر 1610 ، ذات صباح ، لاحظ الشمس من خلال التلسكوب ، بقعة سوداء، والتي كانت تعتبر في البداية سحابة صغيرة بعيدة. ومع ذلك ، بعد مرور بعض الوقت ، عندما كانت الشمس مرتفعة بالفعل في السماء ، بقيت "سحابة" مظلمة غريبة في نفس المكان على القرص الشمسي. عندما رأى فابريسيوس في صباح اليوم التالي نفس البقعة على الشمس وفي نفس المكان ، اختفت كل الشكوك - لم تكن البقعة سحابة ، ولكنها كانت ملكًا للشمس!

بعد أيام قليلة ، ظهر كعب جديد على الشمس ، وتغير شكل البقعة القديمة وانتقلت بشكل ملحوظ إلى الحافة الغربية للشمس. بعد بضعة أيام اختفى وراء هذه الحافة ، ولكن بعد أسبوعين عادت للظهور على الحافة الشرقية المقابلة. كان الاستنتاج أن الكرة الشمسية الضخمة تدور ببطء حول محورها ، لتكمل ثورة كاملة في غضون شهر تقريبًا.

كان كتاب فابريسيوس قيد الإعداد للنشر عندما لاحظ شاينر ، في مارس 1611 ، البقع الشمسية باستخدام تلسكوبه وأظهرها لطلابه. ومع ذلك ، على عكس فابريسيوس ، لم يكن شاينر في عجلة من أمره للنشر. كان يدرك جيدًا أن البقع الموجودة على الشمس سوف تلطخ أولاً وقبل كل شيء سلطته كأستاذ يسوعي ، داعية للعقيدة الأرسطية عن "نقاء الجنة المصون". لم يجرؤ شاينر الكتابة عن اكتشاف البقع الشمسية حتى ديسمبر 1611 ، على الرغم من أنه تصرف بطريقة يسوعية تمامًا هنا أيضًا. أعلن شاينر ، الذي لا يريد المتاعب ، أن التكوينات التي اكتشفها لم تكن بقعًا على الشمس ، بل كواكب غير معروفة قريبة من الشمس ، مسقطة على القرص الشمسي على شكل بقع سوداء.

اكتشف جاليليو البقع الشمسية ، على ما يبدو في وقت مبكر من منتصف عام 1610 ، لكنه لم يعلن عن اكتشافه في أي مكان. ومع ذلك ، في أبريل 1611 في روما ، أظهر جاليليو البقع الشمسية من خلال تلسكوبه لأولئك الذين كانوا مهتمين باكتشافاته الفلكية. إن حذر جاليليو مفهوم - فكل ما رآه في السماء ، وهو يسلح عينيه باستخدام التلسكوب ، لم يتعارض مع فلسفة أرسطو فحسب ، بل وأيضًا تعاليم الكنيسة. في مثل هذه الحالة ، الطاقة الشمسية

يمكن أن تكون البقع القشة الأخيرة التي طغت على صبر أعداء العالم العظيم.

ومع ذلك ، على الرغم من خطورة الأمر ، تورط جاليليو في نزاع حول طبيعة البقع الشمسية. انحاز إلى فابريسيوس وأثبت بشكل مقنع بملاحظات جديدة أن البقع ليست كواكب ، بل نوعًا من التكوينات على سطح الشمس.

لا يزال ينبغي تذكرها بكلمة طيبة وشينر. وافق على حجج جاليليو وراقب بدقة البقع الشمسية حتى عام 1627. حدد شاينر فترة دوران الشمس ووصف ملاحظاته في مجلد ضخم يحتوي على حوالي 800 صفحة!

وهناك بقع على الشمس - في النهاية ، كان على العلماء المتشككين ورجال الكنيسة الأرثوذكسيين الموافقة على هذه الحقيقة. لما يقرب من قرنين من الزمان ، استمر علماء الفلك في مراقبة البقع على الشمس دون اكتشاف أي شيء جديد في الأساس. فقط في القرن الماضي اتضح فجأة أن عدد البقع الشمسية يتقلب وفقًا لقانون معين.

كان هاينريش شواب ، وهو صيدلاني ألماني متواضع عاش في ألمانيا في القرن الماضي ، عالم فلك هاوٍ. لاحظ أنه ليس ممكنًا في كل حالة ، "الهواة" أقل فائدة. ربما لن تخاطر بطلب مساعدة جراح هاو. لكن في علم الفلك ، كان الهواة يلعبون ، وما زالوا يلعبون إلى حد ما دور كبير. لطالما كان علماء الفلك المتخصصون قليلون. لم يكن لديهم الوقت لمتابعة كل ما يحدث في السماء. هنا وجاءت لمساعدة العديد من محبي علم الفلك. اكتشفوا كواكب ومذنبات جديدة ، وقاموا بملاحظات منتظمة للنجوم المتغيرة ، وسجلوا ظهور النيازك. باختصار ، في جميع مجالات علم الفلك تقريبًا ، يمكن لمراقب ضميري ، مسلح حتى بأداة بصرية متواضعة ، أن يكون مفيدًا للعلم. قام بعض علماء الفلك الهواة ، مثل Heinrich Schwabe ، باكتشافات عظيمة.

في عام 1826 ، حصل شواب على تلسكوب صغير وشرع في البحث عن كواكب غير معروفة أقرب إلى الشمس من عطارد. كان هذا الموضوع رائجًا في تلك السنوات ، وكان الجميع يريد أن يصبح رائدًا. من الواضح أنه إذا كانت هناك كواكب غير معروفة ، فيجب أحيانًا إسقاطها على القرص الشمسي. للوهلة الأولى ، ستبدو مثل البقع الشمسية ، لكن تفاصيل الهيكل ستكشف الطبيعة الحقيقية للأشياء المشبوهة. هنا

لماذا سجل شواب ، مع الالتزام بالمواعيد الألمانية البحتة ، في مجلاته لسنوات عديدة جميع البقع الشمسية التي تظهر على الشمس.

وبعد ذلك ، بحثًا عن شيء واحد ، اكتشف Shvabe فجأة شيئًا مختلفًا تمامًا. اتضح أن عدد البقع الشمسية يصبح أكبر كل عشر سنوات تقريبًا. بعد خمس سنوات ، تنخفض إلى الحد الأدنى: في الأيام الأخرى ، تبدو الشمس أرسطية تمامًا - نظيفة بشكل مذهل. نشر شواب أول تقرير عن اكتشافه عام 1843. ومع ذلك ، أصبح معروفًا على نطاق واسع بعد ثماني سنوات فقط ، عندما أخبر عالم الطبيعة الشهير ألكسندر همبولت ، في كتابه كوزموس ، العالم بأسره بملاحظات شواب.

أثار اكتشاف الإيقاع الشمسي الغامض اهتمام عالم الفلك في مرصد زيورخ رودولف وولف. جمع كل الملاحظات التلسكوبية للبقع الشمسية ، بالإضافة إلى وصفها في السجلات القديمة. على مدى فترة زمنية أطول ، يتم التعبير عن إيقاع النبض الشمسي بشكل أكثر وضوحًا. في عام 1852 ، وجد وولف أن العدد الأقصى من البقع يملأ القرص الشمسي كل 11.1 سنة (وليس مرة كل 10 سنوات ، كما حسب شواب). بعد ثلاث سنوات ، بعد أن أصبح مديرًا لمرصد زيورخ ، نظم وولف لأول مرة ملاحظات منتظمة منتظمة للبقع الشمسية ، وهي تعبير مرئي لما يسمى بالنشاط الشمسي.

وسرعان ما تبع علماء الفلك مثال وولف في المراصد الأخرى. تدريجيا ، تشكلت "خدمة شمسية" - ملاحظات منتظمة لا تنتهي للشمس حتى يومنا هذا في العديد من مراصد الكرة الأرضية. بالإضافة إلى ذلك ، وجد وولف روابط بين النشاط الشمسي والشفق القطبي والعواصف المغناطيسية وظواهر أخرى على الأرض. كان أحد مكتشفي الشمس ، وهو عالم فلك متخصص كرس حياته كلها لدراسة الشمس والعلاقات بين الشمس والأرض. لا تعتقد أنه بعد وولف ، علماء الفلك الهواة ، وباحثو الشمس ، لم يعودوا يحققون الاكتشافات. سأعطي مثالا واحدا فقط.

عمل أليكسي بتروفيتش مويسيف في القبة السماوية في موسكو لسنوات عديدة كرئيس للصندوق المنزلق. رأيته لأول مرة في عام 1934 في اجتماع لقسم الطاقة الشمسية في جمعية موسكو الفلكية والجيوديسية. طويل القامة ، نحيفًا ، يرتدي ملابس محتشمة ، لم يحب مويسيف الحديث عن نفسه ، عن اكتشافاته.

لفترة طويلة لم أكن أعلم أن هذا الفلكي الهواة المسن بالفعل ، والمسلح بأنبوب فلكي بقطر عدسة يبلغ 34 ملم فقط ، قد قدم مساهمة كبيرة في دراسة الشمس ونشاطها.

اكتشف مويسيف أن حلقات قوس قزح حول الشمس والقمر ، ما يسمى بالهالات ، مرتبطة بالبقع الشمسية. مع نفس البقع ، وفقًا لبحثه ، يرتبط تواتر حدوث الغيوم الرعدية وتواتر وقوة العواصف الرعدية.

لقد كان مستكشفًا صبورًا للطبيعة ، وكان يراقب الشمس حرفيًا كل يوم. وهكذا من سنة إلى أخرى ، من عقد إلى عقد.

من السهل أن نفهم أنه في نفس اللحظة ، في تلسكوب كبير على الشمس ، سترى بقعًا شمسية أكثر بكثير من تلك الموجودة في تلسكوب صغير. من أجل مقارنة هذه الملاحظات غير المتجانسة مع بعضها البعض ، يتم حسابها (تقليلها) إلى بعض التلسكوبات ، التي يتم أخذها كمعيار. بمعنى آخر ، يحسبون نظريًا ما يمكن رؤيته إذا تم استبدال هذا التلسكوب بتلسكوب قياسي.

في الخارج ، لطالما اعتبر التلسكوب "القياسي" هو التلسكوب الذي لاحظه وولف ذات مرة. في الاتحاد السوفياتي ، لفترة طويلة ، تم تقليل جميع ملاحظات البقع الشمسية إلى تلسكوب صغير من Alexei Petrovich Moiseev.

أليست هذه علامة احترام لعامل علم متواضع لم يكن حاصلاً على دبلوم رسمي في علم الفلك ، لكنه أظهر نفسه كعالم حقيقي طوال حياته؟

مقالات أكثر إثارة للاهتمام

السؤال №114. ماذا تنذر البقع الداكنة على الشمس ، ولماذا تظهر ولماذا؟ هل يعني غيابهم اقتراب ظهور العصر الجليدي على هذا الكوكب؟

على موقع "الكون" بتاريخ 17/5/17 أعلن العلماء عن ظاهرة غير عادية على الشمس على الرابط:

أفاد علماء ناسا أن جميع البقع اختفت من على سطح الشمس. لا يمكن العثور على بقعة واحدة لليوم الثالث على التوالي. هذا يسبب قلقا جديا بين الخبراء.

وفقًا لعلماء ناسا ، إذا لم يتغير الوضع في المستقبل القريب ، يجب على سكان الأرض الاستعداد لطقس بارد شديد. يهدد اختفاء البقع على الشمس البشرية ببداية عصر جليدي. الخبراء على يقين من أن التغييرات في مظهر الشمس يمكن أن تشير إلى انخفاض كبير في نشاط النجم الوحيد في النظام الشمسي ، مما سيؤدي في النهاية إلى انخفاض عالمي في درجة الحرارة على كوكب الأرض. حدثت ظواهر مماثلة في الفترة من 1310 إلى 1370 ومن 1645 إلى 1725 ، وفي نفس الوقت تم تسجيل فترات التبريد العالمي أو ما يسمى بالعصور الجليدية الصغيرة.

وفقًا لملاحظات العلماء ، تم تسجيل نقاء مذهل على الشمس في بداية عام 2017 ، وظل القرص الشمسي بدون بقع لمدة 32 يومًا. بقي نفس العدد بالضبط من البقع الشمسية بدون بقع العام الماضي. مثل هذه الظواهر تهدد بتناقص قوة الأشعة فوق البنفسجية ، مما يعني تفريغ الطبقات العليا من الغلاف الجوي. سيؤدي هذا إلى حقيقة أن كل الحطام الفضائي سيتراكم في الغلاف الجوي ولن يحترق كما يحدث دائمًا. يعتقد بعض العلماء أن الأرض بدأت تتجمد ".

هذا ما بدت عليه الشمس بقع سوداءفي بداية عام 2017

لم تكن هناك بقع على الشمس في عام 2014 - يوم واحد ، في عام 2015 - 0 يوم ، لمدة شهرين في بداية عام 2017 - 32 يومًا.

ماذا يعنى ذلك؟ لماذا تختفي البقع؟

تشير الشمس الصافية إلى اقتراب الحد الأدنى من النشاط الشمسي. تشبه دورة البقع الشمسية بندول يتأرجح ذهابًا وإيابًا لمدة 11-12 عامًا. في الوقت الحالي ، يقترب البندول من عدد صغير من البقع الشمسية. يتوقع الخبراء أن تنتهي الدورة في 2019-2020. من الآن وحتى ذلك الوقت ، سنرى الشمس غير الملطخة على الإطلاق عدة مرات. في البداية ، يتم قياس الفترات الخالية من البقع بالأيام ، لاحقًا - بالأسابيع والأشهر. لا يوجد لدى العلم بعد تفسير كامل لهذه الظاهرة.

ما هي دورة 11 سنة من النشاط الشمسي؟

دورة أحد عشر عاما هي دورة واضحة بشكل ملحوظ من النشاط الشمسي تستمر ما يقرب من 11 عاما. يتميز بزيادة سريعة إلى حد ما (حوالي 4 سنوات) في عدد البقع الشمسية ، ثم انخفاض أبطأ (حوالي 7 سنوات). طول الدورة لا يساوي 11 عامًا: في القرنين الثامن عشر والعشرين ، كان طولها من 7 إلى 17 عامًا ، وفي القرن العشرين - حوالي 10.5 عامًا.

من المعروف أن مستوى النشاط الشمسي يتغير باستمرار. ترتبط البقع الداكنة ومظهرها وعددها ارتباطًا وثيقًا بهذه الظاهرة ويمكن أن تختلف دورة واحدة من 9 إلى 14 عامًا ، ويتغير مستوى النشاط بلا هوادة من قرن إلى آخر. وبالتالي ، قد تكون هناك فترات من الهدوء ، عندما تكون البقع غائبة عمليا لأكثر من عام. ولكن يمكن أن يحدث العكس أيضًا ، عندما تعتبر أعدادهم غير طبيعية. وهكذا ، في أكتوبر 1957 ، كان هناك 254 بقعة مظلمة على الشمس ، وهو الحد الأقصى حتى الآن.

السؤال الأكثر إثارة للاهتمام هو: من أين يأتي النشاط الشمسي وكيف تشرح ميزاته؟

من المعروف أن العامل المحدد للنشاط الشمسي هو المجال المغناطيسي. للإجابة على هذا السؤال ، تم بالفعل اتخاذ الخطوات الأولى نحو بناء نظرية قائمة على أساس علمي يمكنها شرح جميع السمات المرصودة لنشاط النجم العظيم.

أثبت العلم أيضًا حقيقة أن البقع الداكنة هي التي تؤدي إلى التوهجات الشمسية ، والتي يمكن أن يكون لها تأثير قوي على المجال المغناطيسي للأرض. البقع المظلمة لها درجة حرارة أقل بالنسبة للفوتوسفير الشمسي - حوالي 3500 درجة مئوية وهي المناطق ذاتها التي من خلالها تأتي الحقول المغناطيسية إلى السطح ، وهو ما يسمى بالنشاط المغناطيسي. إذا كان هناك عدد قليل من النقاط ، فهذا يسمى بفترة الهدوء ، وعندما يكون هناك الكثير منها ، فإن هذه الفترة تسمى نشطة.

في المتوسط ​​تصل درجة حرارة الشمس على السطح إلى 6000 درجة. تدوم البقع الشمسية من يومين إلى عدة أسابيع. لكن يمكن أن تبقى مجموعات من البقع في الفوتوسفير لعدة أشهر. يمكن أن تكون أحجام البقع الشمسية ، وكذلك عددها في مجموعات ، شديدة التنوع.

البيانات المتعلقة بالأنشطة الشمسية السابقة متاحة للدراسة ، ولكن من غير المرجح أن تكون هي الأكثر مساعد مخلصفي التنبؤ بالمستقبل ، لأن طبيعة الشمس لا يمكن التنبؤ بها.

التأثير على الكوكب. تتفاعل الظواهر المغناطيسية على الشمس عن كثب مع حياتنا اليومية. تتعرض الأرض باستمرار للهجوم من قبل إشعاعات مختلفة من الشمس. من آثارها المدمرة ، الكوكب محمي بواسطة الغلاف المغناطيسي والغلاف الجوي. لكنهم للأسف غير قادرين على مقاومته بشكل كامل. يمكن تعطيل الأقمار الصناعية ، وتعطيل الاتصالات اللاسلكية ، ويزيد خطر تعرض رواد الفضاء. خطورة على كوكب الأرض هي زيادة جرعات انبعاثات الأشعة فوق البنفسجية والأشعة السينية من الشمس ، خاصة في ظل وجود ثقوب الأوزون في الغلاف الجوي. في فبراير 1956 ، حدث أقوى توهج على الشمس مع طرد سحابة بلازما ضخمة الحجم المزيد من الكوكببسرعة 1000 كم / ث.

بالإضافة إلى ذلك ، يؤثر الإشعاع تغير المناخوحتى مظهر الشخص. هناك ظاهرة مثل بقع الشمس على الجسم التي تظهر تحت تأثير الأشعة فوق البنفسجية. لم تتم دراسة هذه المشكلة بشكل كافٍ بعد ، وكذلك تأثير البقع الشمسية عليها الحياة اليوميةاشخاص. ظاهرة أخرى تعتمد على الاضطرابات المغناطيسية هي الأضواء الشمالية.

أصبحت العواصف المغناطيسية في الغلاف الجوي للكوكب من أشهر عواقب النشاط الشمسي. إنها تمثل مجالًا مغناطيسيًا خارجيًا آخر حول الأرض ، وهو موازٍ للحقل الثابت. حتى أن العلماء المعاصرين يربطون بين ارتفاع معدل الوفيات وتفاقم الأمراض من نظام القلب والأوعية الدمويةمع ظهور هذا المجال المغناطيسي نفسه.

فيما يلي بعض المعلومات حول معلمات الشمس: القطر - 1 مليون. 390 ألف كم ، التركيب الكيميائي الهيدروجين (75٪) والهيليوم (25٪) ، الكتلة - 2 × 10 حتى الدرجة 27 طن ، أي 99.8٪ من كتلة جميع الكواكب والأجسام في النظام الشمسي ، كل ثانية في الطاقة النووية الحرارية التفاعلات: تحرق الشمس 600 مليون طن من الهيدروجين ، وتحولها إلى هيليوم ، وتلقي 4 ملايين طن من كتلتها في الفضاء على شكل كل الإشعاع. في حجم الشمس ، يمكن للمرء أن يضع مليون كوكب مثل الأرض ، وسيظل هناك مساحة خالية. المسافة من الأرض إلى الشمس 150 مليون كيلومتر. يبلغ عمرها حوالي 5 مليارات سنة.

إجابه:

تفيد المادة رقم 46 من هذا القسم من الموقع بمعلومات غير معروفة للعلم: "لا يوجد مفاعل نووي حراري في مركز الشمس ، هناك ثقب أبيض يستقبل ما يصل إلى نصف الطاقة للشمس من ثقب أسود في مركز المجرة عبر بوابات قنوات الزمكان. التفاعلات النووية الحرارية ، التي تنتج فقط حوالي نصف الطاقة التي تستهلكها الشمس ، تحدث محليًا في الطبقات الخارجية لقذائف النيوترينو والنيوترون. البقع الداكنة على سطح الشمس عبارة عن ثقوب سوداء تدخل من خلالها الطاقة من مركز المجرة إلى مركز نجمك.

ترتبط جميع نجوم المجرات تقريبًا التي لها أنظمة كوكبية بقنوات طاقة فضائية غير مرئية ذات ثقوب سوداء ضخمة في مراكز المجرات.

تحتوي هذه الثقوب السوداء المجرية على قنوات طاقة فضائية ذات أنظمة نجمية وهي أساس الطاقة للمجرات والكون بأكمله. إنها تغذي النجوم بأنظمة كوكبية بطاقتها المتراكمة التي تتلقاها من المادة التي تمتصها في مركز المجرات. الثقب الأسود في مركز مجرتنا درب التبانةكتلته تساوي 4 ملايين كتلة شمسية. يحدث تجديد الطاقة للنجوم من الثقب الأسود وفقًا للحسابات المعمول بها لكل نظام نجمي من حيث الفترة والقوة.

هذا ضروري حتى يتألق النجم دائمًا بنفس الكثافة دون أن يتلاشى لملايين السنين لإجراء تجارب EC ثابتة في كل نظام نجمي. يستعيد الثقب الأسود الموجود في مركز المجرة ما يصل إلى 50٪ من إجمالي الطاقة التي تستهلكها الشمس لإخراج ما يصل إلى 4 ملايين طن من كتلتها كل ثانية على شكل إشعاع. تخلق الشمس نفس القدر من الطاقة بتفاعلاتها النووية الحرارية على السطح.

لذلك ، عندما يكون النجم متصلاً بقنوات الطاقة الخاصة بثقب أسود من مركز المجرة ، يتشكل العدد المطلوب من الثقوب السوداء على سطح الشمس ، حيث تستقبل الطاقة وتنقلها إلى مركز النجم.

يوجد في مركز الشمس ثقب أسود يستقبل الطاقة من سطحه ، ويطلق العلم على هذه الثقوب ثقوبًا بيضاء. ظهور البقع الداكنة على الشمس - الثقوب السوداء - هي فترة يتم فيها توصيل النجم لإعادة الشحن من قنوات الطاقة في المجرة و ليس نذيرًا بتبريد عالمي في المستقبل أو عصر جليدي على الأرض ، كما يقترح العلماء.لبدء التبريد العالمي على الكوكب ، من الضروري خفض متوسط ​​درجة الحرارة السنوية بمقدار 3 درجات ، مما قد يؤدي إلى تجمد شمال أوروبا وروسيا والدول الاسكندنافية. لكن بحسب ملاحظات ورصد العلماء على مدار الخمسين عامًا الماضية ، لم يتغير متوسط ​​درجة الحرارة السنوية على هذا الكوكب.

كما ظل متوسط ​​القيمة السنوية للأشعة فوق البنفسجية الشمسية عند المستوى المعتاد. خلال فترة النشاط الشمسي في وجود بقع داكنة على الشمس هناك زيادة في النشاط المغناطيسي للنجم / العواصف المغناطيسية / داخل القيم القصوىكل دورات 11 سنة الماضية. الحقيقة هي أن الطاقة من ثقب أسود من مركز المجرة ، والتي تدخل الثقوب السوداء للشمس ، لها مغناطيسية. لذلك ، خلال فترة البقع الداكنة ، يتم تنشيط المادة الموجودة على سطح الغلاف الضوئي للشمس بواسطة المجال المغناطيسي لهذه البقع في شكل انبعاثات وأقواس وبروز ، وهو ما يسمى زيادة النشاط الشمسي.

لا يمكن الدفاع عن الافتراضات القاتمة للعلماء بشأن الفترة القادمة للتبريد العالمي على الكوكب بسبب نقص المعلومات الموثوقة حول الشمس. حدث التبريد العالمي أو العصور الجليدية الصغيرة في الألفية الثانية بعد الميلاد ، والمشار إليها في بداية المقال ، وفقًا لخطة إجراء التجارب المناخية على الأرض من قبل المبدعين والمراقبين لدينا ، وليس بسبب فشل عشوائي في شكل غياب طويل للبقع الداكنة على الشمس.

المشاهدات 2368

بقع الشمس

الشمس هي الوحيدة من بين جميع النجوم التي لا نراها كنقطة متألقة ، ولكن كقرص مضيء. بفضل هذا ، يتمتع علماء الفلك بفرصة دراسة التفاصيل المختلفة على سطحه.

ما هو بقع الشمس؟

البقع الشمسية بعيدة كل البعد عن التكوينات المستقرة. تظهر وتتطور وتختفي ، وتظهر جديدة بدلاً من تلك التي اختفت. من حين لآخر ، تتشكل بقع عملاقة. لذلك ، في أبريل 1947 ، لوحظت بقعة معقدة على الشمس: تجاوزت مساحتها مساحة سطح الكرة الأرضية بمقدار 350 مرة! كان مرئيًا بالعين المجردة.

بقع الشمس

لوحظت هذه البقع الشمسية الكبيرة منذ العصور القديمة. في تاريخ نيكون لعام 1365 ، يمكن للمرء أن يجد ذكرًا لكيفية رؤية أسلافنا في روس "البقع الداكنة ، مثل الأظافر" على الشمس من خلال دخان حرائق الغابات.

تظهر على الحافة الشرقية (اليسرى) للشمس ، وتتحرك على طول قرصها من اليسار إلى اليمين وتختفي خلف الحافة الغربية (اليمنى) لضوء النهار ، توفر البقع الشمسية فرصة ممتازة ليس فقط للتحقق من دوران الشمس حول محورها ، ولكن أيضًا لتحديد فترة هذا الدوران (بشكل أكثر دقة ، يتم تحديده بواسطة إزاحة دوبلر للخطوط الطيفية). وأظهرت القياسات: أن فترة دوران الشمس عند خط الاستواء 25.38 يومًا (بالنسبة للراصد على الأرض المتحركة - 27.3 يومًا) ، في خطوط العرض الوسطى - 27 يومًا وبالقرب من القطبين حوالي 35 يومًا. وهكذا ، تدور الشمس عند خط الاستواء أسرع من دورانها عند القطبين. دوران المنطقةالنجوم يشهدون على حالتها الغازية. يبدو الجزء المركزي من بقعة كبيرة في التلسكوب أسود بالكامل. لكن البقع تبدو مظلمة فقط لأننا نلاحظها على خلفية فوتوسفير مشرق. إذا كان من الممكن النظر إلى البقعة بشكل منفصل ، فسنرى أنها تضيء بقوة أكبر من القوس الكهربائي ، حيث أن درجة حرارتها حوالي 4500 كلفن ، أي 1500 كلفن أقل من درجة حرارة الغلاف الضوئي. ستظهر بقعة شمسية متوسطة الحجم مقابل سماء الليل مشرقة مثل القمر عند اكتمال القمر. البقع فقط لا تصدر ضوءًا أصفر ، بل ضوءًا ضارب إلى الحمرة.

عادة النواة المظلمة بقعة كبيرةوهي محاطة بقشرة رمادية اللون ، تتكون من ألياف نصف قطرية خفيفة تقع على خلفية داكنة. كل هذا الهيكل مرئي بوضوح حتى في تلسكوب صغير.

البقع في الشمس

في عام 1774 ، استنتج عالم الفلك الاسكتلندي ألكسندر ويلسون (1714-1786) ، وهو يراقب بقعًا على حافة القرص الشمسي ، أن البقع الكبيرة هي انخفاضات في الغلاف الضوئي. وأظهرت حسابات أخرى أن "قاع" البقع الشمسية يقع تحت مستوى الغلاف الضوئي بمتوسط ​​700 كيلومتر. باختصار ، البقع هي مسارات عملاقة في الفوتوسفير.

حول البقع الموجودة في أشعة الهيدروجين ، تكون بنية دوامة الكروموسفير مرئية بوضوح. يشير هيكل الدوامة هذا إلى وجود حركات غازية عنيفة حول المكان. يتم إنشاء نفس النمط بواسطة برادة حديدية يتم رشها على لوح من الورق المقوى ، إذا تم وضع مغناطيس تحتها. قاد هذا التشابه عالم الفلك الأمريكي جورج هيل (1868-1938) للاشتباه في أن البقع الشمسية كانت مغناطيسًا ضخمًا.

عرف هيل أن الخطوط الطيفية تنقسم عندما يوضع الغاز المنبعث في مجال مغناطيسي (ما يسمى تقسيم زيمان).وعندما قارن الفلكي حجم الانقسام الملحوظ في طيف البقع الشمسية مع نتائج التجارب المعملية معالغاز في مجال مغناطيسي ، اكتشف أن المجالات المغناطيسية للبقع أكبر بآلاف المرات من تحريض المجال المغناطيسي للأرض. تبلغ شدة المجال المغناطيسي على سطح الأرض حوالي 0.5 درجة. وفي البقع الشمسية ، يكون دائمًا أكثر من 1500 درجة - أحيانًا تصل إلى 5000 درجة!

يعد اكتشاف الطبيعة المغناطيسية للبقع الشمسية أحد أهم الاكتشافات في الفيزياء الفلكية في بداية القرن العشرين. لأول مرة وجد أن ليس فقط أرضنا ، ولكن أيضًا الأجرام السماوية الأخرى لها خصائص مغناطيسية. لقد ظهرت الشمس في المقدمة في هذا الصدد. فقط كوكبنا لديه مجال مغناطيسي دائم ثنائي القطب بقطبين ، والحقل المغناطيسي للشمس له بنية معقدة ، وعلاوة على ذلك ، فإنه "ينقلب" ، أي أنه يغير علامته ، أو قطبيته. وعلى الرغم من أن البقع الشمسية عبارة عن مغناطيس قوي جدًا ، نادرًا ما يتجاوز إجمالي المجال المغناطيسي للشمس درجة واحدة ، وهو أكبر بعدة مرات من متوسط ​​مجال الأرض.

مجال مغناطيسي قوي في مجموعة البقع الشمسية ثنائية القطب

المجال المغناطيسي القوي للبقع هو بالتحديد سبب انخفاض درجة حرارتها. بعد كل شيء ، يخلق الحقل طبقة عازلة تحت البقعة ونتيجة لذلك يبطئ بشكل حاد عملية الحمل الحراري - فهو يقلل من تدفق الطاقة من أعماق النجم.

تفضل البقع الكبيرة الظهور في أزواج. يقع كل زوج من هذه الأزواج بشكل موازٍ تقريبًا لخط الاستواء الشمسي. تتحرك النقطة الأمامية أو الرأس عادةً أسرع قليلاً من البقعة الخلفية (الذيل). لذلك ، خلال الأيام القليلة الأولى ، تبتعد البقع عن بعضها البعض. في نفس الوقت ، يزداد حجم البقع.

في كثير من الأحيان ، تظهر "سلسلة" من النقاط الصغيرة بين النقطتين الرئيسيتين. بعد حدوث ذلك ، قد يتعرض وعاء الذيل إلى تسوس سريع ويختفي. تبقى البقعة الرائدة فقط ، والتي تتناقص بشكل أبطأ وتعيش في المتوسط ​​4 مرات أطول من رفيقها. عملية تطوير مماثلة هي سمة لكل مجموعة كبيرة من البقع الشمسية تقريبًا. تعيش معظم المناطق لبضعة أيام فقط (حتى بضع ساعات!) ، بينما تستمر البقع الأخرى لعدة أشهر.

يمكن رؤية البقع التي يصل قطرها إلى 40-50 ألف كيلومتر بالعين المجردة من خلال مرشح ضوئي (زجاج كثيف الدخان).

ما هي التوهجات الشمسية؟

في الأول من سبتمبر عام 1859 ، رأى عالمان فلكان إنجليزيان ، ريتشارد كارينجتون وس. كانت هذه الملاحظة الأولى لظاهرة جديدة غير معروفة على الشمس. فيما بعد أطلق عليه اسم التوهج الشمسي.

ما هو التوهج الشمسي؟ باختصار ، هذا هو أقوى انفجار على الشمس ، ونتيجة لذلك يتم إطلاق كمية هائلة من الطاقة المتراكمة في حجم محدود من الغلاف الجوي الشمسي بسرعة.

في أغلب الأحيان ، تحدث الومضات في مناطق محايدة تقع بين نقاط كبيرة ذات قطبية معاكسة. عادة ، يبدأ تطور التوهج بزيادة مفاجئة في سطوع منطقة التوهج - وهي منطقة أكثر إشراقًا ، وبالتالي أكثر سخونة ، فوتوسفير. ثم يحدث انفجار كارثي ، يتم خلاله تسخين البلازما الشمسية إلى 40-100 مليون كلفن ، ويتجلى ذلك في تضخيم متعدد للإشعاع قصير الموجة للشمس (الأشعة فوق البنفسجية والأشعة السينية) ، وكذلك في الزيادة. في "صوت الراديو" لضوء النهار وفي إطلاق الجسيمات الشمسية المتسارعة. وفي بعض من أكثرها تفشي قويحتى الأشعة الكونية الشمسية تتولد ، وتصل سرعة بروتوناتها إلى نصف سرعة الضوء. هذه الجسيمات لديها طاقة مميتة. إنهم قادرون على الاختراق دون عوائق تقريبًا سفينة فضائيةوتدمير خلايا الكائن الحي. لذلك ، يمكن للأشعة الكونية الشمسية أن تشكل خطرًا خطيرًا على الطاقم الذي يتم التقاطه أثناء الرحلة بفعل وميض مفاجئ.

وبالتالي ، فإن التوهجات الشمسية تنبعث منها إشعاعات على شكل موجات كهرومغناطيسية وفي شكل جزيئات من المادة. يحدث تضخيم الإشعاع الكهرومغناطيسي في نطاق واسع من الأطوال الموجية - من الصلب الأشعة السينيةوجاما كوانتا إلى موجات الراديو. في هذه الحالة ، يظل التدفق الكلي للإشعاع المرئي ثابتًا دائمًا في حدود أجزاء من النسبة المئوية. تحدث التوهجات الضعيفة على الشمس دائمًا تقريبًا ، وتحدث التوهجات الكبيرة مرة كل بضعة أشهر. ولكن خلال سنوات النشاط الشمسي الأقصى ، تحدث توهجات شمسية كبيرة عدة مرات في الشهر. عادة ما يستمر الفلاش الصغير من 5 إلى 10 دقائق ؛ أقوى - بضع ساعات. خلال هذا الوقت ، يتم إخراج سحابة بلازما بكتلة تصل إلى 10 مليارات طن في الفضاء القريب من الطاقة الشمسية ويتم إطلاق طاقة تعادل انفجار عشرات أو حتى مئات الملايين من القنابل الهيدروجينية! ومع ذلك ، فإن قوة حتى أكبر مشاعل لا تتجاوز جزء من المائة في المائة من طاقة إجمالي الإشعاع الشمسي. لذلك ، أثناء الوميض ، لا توجد زيادة ملحوظة في سطوع ضوء النهار لدينا.

خلال رحلة أول طاقم في المحطة المدارية الأمريكية سكايلاب (مايو - يونيو 1973) ، تمكنوا من تصوير الوميض في ضوء بخار الحديد عند درجة حرارة 17 مليون كلفن ، والتي يجب أن تكون أكثر سخونة من وسط a. مفاعل الاندماج الشمسي. و في السنوات الاخيرةتم تسجيل نبضات أشعة جاما من عدة مشاعل.

ربما تدين هذه النبضات بأصلها إبادةأزواج الإلكترون والبوزيترون. من المعروف أن البوزيترون هو الجسيم المضاد للإلكترون. له نفس كتلة الإلكترون ، لكن له شحنة كهربائية معاكسة. عندما يصطدم إلكترون وبوزيترون ، وهو ما يمكن أن يحدث في التوهجات الشمسية ، يتم تدميرهما على الفور ، ويتحولان إلى فوتونين من أشعة جاما.

مثل أي جسم ساخن ، تبعث الشمس باستمرار موجات الراديو. حراري انبعاث الراديو من الشمس الهادئة ،عندما لا توجد بقع ومضات عليها ، فإنها تأتي باستمرار من الكروموسفير في كل من الموجات المليمترية والسنتيمترية ، ومن الإكليل عند الموجات المترية. ولكن بمجرد ظهور بقع كبيرة ، يحدث وميض قوي انفجارات الراديو ...ثم يزداد البث الراديوي للشمس فجأة بآلاف أو حتى ملايين المرات!

العمليات الفيزيائية التي تؤدي إلى حدوث التوهجات الشمسية معقدة للغاية ولا تزال غير مفهومة جيدًا. ومع ذلك ، فإن حقيقة ظهور التوهجات الشمسية بشكل حصري تقريبًا في مجموعات كبيرة من البقع الشمسية تشهد على علاقة التوهجات بالمجالات المغناطيسية القوية على الشمس. والوميض ، على ما يبدو ، ليس أكثر من انفجار هائل ناتج عن ضغط مفاجئ للبلازما الشمسية تحت ضغط مجال مغناطيسي قوي. إن طاقة المجالات المغناطيسية ، التي يتم إطلاقها بطريقة ما ، هي التي تولد التوهج الشمسي.

غالبًا ما يصل الإشعاع المنبعث من التوهجات الشمسية إلى كوكبنا ، وله تأثير قوي على الطبقات العليا من الغلاف الجوي للأرض (الغلاف المتأين). كما أنها تؤدي إلى ظهور العواصف المغناطيسية والشفق القطبي ، لكن هذه قصة في المستقبل.

إيقاعات الشمس

في عام 1826 ، بدأ عالم الفلك الألماني الهاوي ، الصيدلاني هاينريش شواب (1789-1875) من ديساو ، عمليات رصد منهجية ورسومات تخطيطية للبقع الشمسية. لا ، لن يدرس الشمس على الإطلاق - لقد كان مهتمًا بشيء مختلف تمامًا. في ذلك الوقت ، كان يُعتقد أن كوكبًا غير معروف يتحرك بين الشمس وعطارد. وبما أنه كان من المستحيل رؤيته بالقرب من نجم لامع ، قررت شوابي مراقبة كل ما كان مرئيًا على القرص الشمسي. بعد كل شيء ، إذا كان هذا الكوكب موجودًا حقًا ، فعاجلاً أم آجلاً سيمر بالتأكيد عبر قرص الشمس في شكل دائرة أو نقطة سوداء صغيرة. وهنا سيتم أخيرًا "القبض عليها"!

ومع ذلك ، شواب ، على حد قوله ، "خرج بحثًا عن حمير والده ، ووجد مملكة". في عام 1851 ، نشر ألكسندر هومبولت (1769-1859) كوزموس نتائج ملاحظات شواب ، والتي تبعها أن عدد البقع الشمسية زاد وانخفض بشكل منتظم إلى حد ما على مدى فترة 10 سنوات. هذه الدورية في التغيير في عدد البقع الشمسية ، سُميت فيما بعد دورة 11 سنة من النشاط الشمسي ،اكتشفه هاينريش شواب في عام 1843. أكدت الملاحظات اللاحقة هذا الاكتشاف ، وأوضح عالم الفلك السويسري رودولف وولف (1816-1893) أن الحد الأقصى لعدد البقع الشمسية يتكرر في المتوسط ​​بعد 11.1 سنة.

لذلك ، يختلف عدد المواقع من يوم لآخر ومن سنة إلى أخرى. من أجل الحكم على درجة النشاط الشمسي بناءً على عدد البقع الشمسية ، قدم وولف في عام 1848 مفهوم العدد النسبي للبقع الشمسية ، أو ما يسمى أرقام الذئب.إذا أشرنا بواسطة g إلى عدد مجموعات النقاط ، وبالعدد الإجمالي للنقاط ، فسيتم التعبير عن رقم الذئب - W - بالصيغة:

هذا الرقم ، الذي يحدد مقياس نشاط تشكل بقعة الشمس ، يأخذ في الاعتبار كلاً من عدد مجموعات البقع الشمسية وعدد البقع الشمسية التي لوحظت في أي يوم معين. علاوة على ذلك ، كل مجموعة تساوي عشر وحدات ، وكل بقعة تؤخذ كوحدة واحدة. مجموع النقاط لليوم - رقم الذئب النسبي - هو مجموع هذه الأرقام. لنفترض أننا لاحظنا 23 بقعة على الشمس ، والتي تشكل ثلاث مجموعات. ثم سيكون رقم الذئب في مثالنا: W = 10 3 + 23 = 53. خلال فترات النشاط الشمسي الأدنى ، عندما لا يكون هناك بقعة واحدة على الشمس ، يتحول إلى الصفر. إذا لوحظت بقعة شمسية واحدة على الشمس ، فسيكون رقم الذئب مساويًا لـ 11 ، وفي أيام النشاط الشمسي الأقصى يكون أحيانًا أكثر من 200.

يوضح منحنى متوسط ​​العدد الشهري للبقع الشمسية بوضوح طبيعة التغيير في النشاط الشمسي. هذه البيانات متاحة من عام 1749 حتى الوقت الحاضر. حدد متوسط ​​أكثر من 200 عام أن فترة تغير البقع الشمسية هي 11.2 سنة. صحيح ، على مدار الستين عامًا الماضية ، تسارع مسار نشاط تشكل البقعة لنجمنا النهاري إلى حد ما وانخفضت هذه الفترة إلى 10.5 سنوات. بالإضافة إلى ذلك ، تختلف مدته بشكل ملحوظ من دورة إلى أخرى. لذلك ، لا ينبغي أن نتحدث عن دورية النشاط الشمسي ، ولكن عن دورية. دورة أحد عشر عامًا هي أهم ميزة لشمسنا.

بعد اكتشاف المجال المغناطيسي للبقع الشمسية في عام 1908 ، اكتشف جورج هيل و قانون تناوب قطبيتها.لقد قلنا بالفعل أنه في المجموعة المتقدمة هناك نقطتان كبيرتان - اثنان من المغناطيسات الكبيرة. لديهم قطبية معاكسة. دائمًا ما يكون تسلسل الأقطاب في نصفي الكرة الشمالي والجنوبي للشمس معاكسًا. إذا كانت النقطة الأمامية (الرأس) في نصف الكرة الشمالي بها ، على سبيل المثال ، قطبية شمالية ، وكانت البقعة الخلفية (الذيل) ذات قطبية جنوبية ، فعندئذٍ في النصف الجنوبي من ضوء النهار ستكون الصورة معاكسة: النقطة الرائدة تكون مع القطبية الجنوبية ، والبقعة المتأخرة هي القطبية الشمالية. لكن الشيء الأكثر لفتًا للنظر هو أنه في دورة الـ 11 عامًا القادمة ، تتغير استقطاب جميع البقع في مجموعات في نصفي الكرة الأرضية للشمس إلى الاتجاه المعاكس ، ومع بداية دورة جديدة ، تعود إلى حالتها الأصلية. في هذا الطريق، الدورة المغناطيسية الشمسيةيبلغ من العمر 22 عامًا تقريبًا. لذلك ، ينظر العديد من علماء الفلك الشمسي إلى الدورة الرئيسية التي تبلغ 22 عامًا للنشاط الشمسي المرتبطة بتغير في قطبية المجال المغناطيسي في البقع الشمسية.

لقد ثبت منذ فترة طويلة أنه مع مرور الوقت مع التغيير في عدد البقع على الشمس ، تتغير مناطق مواقع الشعلة وقوة التوهجات الشمسية. هذه وغيرها من الظواهر التي تحدث فيالغلاف الجوي للشمس ، يسمى الآن النشاط الشمسي.أكثر العناصر التي يمكن الوصول إليها للملاحظات هي مجموعات كبيرة من البقع الشمسية.

حان الوقت الآن للإجابة على السؤال الأكثر إثارة للاهتمام: "من أين يأتي النشاط الشمسي وكيف تشرح ميزاته؟"

نظرًا لأن العامل المحدد في النشاط الشمسي هو المجال المغناطيسي ، فإن ظهور وتطور مجموعة من البقع ثنائية القطب - وهي منطقة نشطة على الشمس - يمكن تمثيلها كنتيجة للصعود التدريجي إلى الغلاف الجوي الشمسي لحزمة مغناطيسية ضخمة أو أنبوب يخرج من بقعة ويشكل قوس يدخل بقعة أخرى. في المكان الذي يغادر فيه الأنبوب الفوتوسفير ، توجد بقعة ذات قطبية واحدة من المجال المغناطيسي ، وحيث تدخل الفوتوسفير مرة أخرى - مع القطبية المعاكسة. بعد مرور بعض الوقت ، ينهار هذا الأنبوب المغناطيسي ، وتهبط بقايا الحبل المغناطيسي مرة أخرى تحت الغلاف الضوئي وتختفي المنطقة النشطة على الشمس. في هذه الحالة ، يذهب جزء من خطوط المجال المغناطيسي إلى الكروموسفير والهالة الشمسية. هنا المجال المغناطيسي ، كما كان ، يأمر بالبلازما المتحركة ، ونتيجة لذلك تتحرك المادة الشمسية على طول خطوط المجال المغناطيسي. هذا يعطي التاج مظهرًا مشعًا. حقيقة ان مناطق نشطةعلى الشمس بواسطة أنابيب القوة المغناطيسية ، لم يعد يثير الشكوك بين العلماء. تفسر التأثيرات المغناطيسية الديناميكية أيضًا انعكاس قطبية المجال في مجموعات ثنائية القطب من البقع الشمسية. لكن هذه ليست سوى الخطوات الأولى نحو بناء نظرية قائمة على أساس علمي يمكن أن تشرح جميع السمات المرصودة لنشاط النجم العظيم.

متوسط ​​أعداد الذئب السنوية من عام 1947 إلى عام 2001

فوتوسفير للشمس

شرح لحدوث المناطق المغناطيسية ذات القطبين على الشمس. يخرج أنبوب مغناطيسي ضخم من منطقة الحمل الحراري إلى الغلاف الجوي الشمسي

لذلك ، يوجد على الشمس صراع أبدي بين قوى الضغط للغاز الساخن والجاذبية الهائلة. والمجالات المغناطيسية المتشابكة تعيق طريق الإشعاع. في شبكاتهم ، تظهر البقع ويتم تدميرها. تتطاير البلازما ذات درجة الحرارة المرتفعة لأعلى أو تنزلق من الهالة على طول خطوط القوة المغناطيسية. في أي مكان آخر يمكنك العثور على شيء مثل هذا ؟! فقط على النجوم الأخرى ، لكنها بعيدة جدًا عنا! وفقط في الشمس يمكننا أن نلاحظ هذا الصراع الأبدي لقوى الطبيعة ، والذي استمر لمدة 5 مليارات سنة. والجاذبية فقط هي التي ستفوز فيه!

"أصداء" التوهجات الشمسية

في 23 فبراير 1956 ، لاحظت محطات خدمة الشمس وميضًا قويًا في وضح النهار. ألقى انفجار قوة غير مسبوقة بسحب عملاقة من البلازما المتوهجة في الفضاء القريب من الشمس - كل منها أكبر بعدة مرات من الأرض! وبسرعة تزيد عن 1000 كم / ثانية ، اندفعوا نحو كوكبنا. سرعان ما وصلت إلينا الأصداء الأولى لهذه الكارثة عبر الهاوية الكونية. بعد حوالي 8.5 دقيقة من بدء تفشي المرض ، وصل تدفق متزايد بشكل كبير من الأشعة فوق البنفسجية والأشعة السينية إلى الطبقات العليا من الغلاف الجوي للأرض - الغلاف الأيوني ، مما زاد من تسخينه وتأينه. أدى ذلك إلى تدهور حاد وحتى توقف مؤقت للاتصالات اللاسلكية على الموجة القصيرة ، لأنه بدلاً من الانعكاس من طبقة الأيونوسفير ، كما هو الحال من شاشة ، بدأوا يمتصونها بشكل مكثف ...

تغيير القطبية المغناطيسية للبقع الشمسية

في بعض الأحيان ، مع وجود ومضات قوية جدًا ، يستمر التداخل اللاسلكي لعدة أيام متتالية ، حتى "يعود النجم المضطرب إلى طبيعته". يتم تتبع الاعتماد هنا بوضوح بحيث يمكن استخدام تواتر هذا التداخل للحكم على مستوى النشاط الشمسي. لكن الاضطرابات الرئيسية التي يسببها نشاط التوهج للنجم على الأرض.

بعد إشعاع الموجة القصيرة (الأشعة فوق البنفسجية والأشعة السينية) لكوكبنا ، يصل تيار من الأشعة الكونية الشمسية عالية الطاقة. صحيح أن الغلاف المغناطيسي للأرض يحمينا بشكل موثوق من هذه الأشعة القاتلة. لكن بالنسبة لرواد الفضاء الذين يعملون في الفضاء المفتوح ، فإنهم يشكلون خطراً جسيماً للغاية: يمكن أن يتجاوز التعرض بسهولة الجرعة المسموح بها. هذا هو السبب في أن حوالي 40 مرصدًا من العالم تشارك باستمرار في خدمة دورية الشمس - فهي تجري ملاحظات مستمرة لنشاط التوهج للنجم النهاري.

يمكن توقع مزيد من التطوير للظواهر الجيوفيزيائية على الأرض في غضون يوم أو يومين بعد تفشي المرض. هذا الوقت - 30-50 ساعة - هو المطلوب لتصل السحب البلازمية إلى "المناطق المجاورة" للأرض. بعد كل شيء ، فإن التوهج الشمسي هو شيء مثل مدفع فضائي ينطلق في الفضاء بين الكواكب مع الجسيمات - جسيمات المادة الشمسية: الإلكترونات ، البروتونات (نوى ذرات الهيدروجين) ، جسيمات ألفا (نوى ذرات الهيليوم). وبلغت كتلة الجسيمات التي اندلعت مع اندلاع المرض في فبراير 1956 مليارات الأطنان!

بمجرد أن اصطدمت سحب الجسيمات الشمسية بالأرض ، اندفعت إبر البوصلة ، وزينت سماء الليل فوق الكوكب بمضات متعددة الألوان من الشفق القطبي. بين المرضى ، أصبحت النوبات القلبية أكثر تواترا ، وازداد عدد حوادث الطرق.

أنواع تأثيرات التوهج الشمسي على الأرض

لماذا توجد عواصف مغناطيسية ، الشفق القطبي ... ارتجف العالم بأكمله تحت ضغط السحب الجسدية العملاقة: حدثت الزلازل في العديد من المناطق الزلزالية 2. وكما كانت ، وفوق كل ذلك ، تغيرت مدة اليوم فجأة بما يصل إلى 10 ... ميكروثانية!

أظهرت أبحاث الفضاء أن الكرة الأرضية محاطة بغلاف مغناطيسي ، أي غلاف مغناطيسي ؛ داخل الغلاف المغناطيسي ، تسود قوة المجال المغناطيسي الأرضي على قوة المجال بين الكواكب. ولكي يكون للوهب تأثير على الغلاف المغناطيسي للأرض والأرض نفسها ، يجب أن يحدث في وقت تقع فيه المنطقة النشطة على الشمس بالقرب من مركز القرص الشمسي ، أي أنها موجهة نحو منطقتنا. كوكب. خلاف ذلك ، فإن جميع إشعاعات التوهج (الكهرومغناطيسية والجسيمية) ستندفع بشكل جانبي.

البلازما ، التي تندفع من سطح الشمس إلى الفضاء الخارجي ، لها كثافة معينة وقادرة على ممارسة الضغط على أي عوائق تواجهها في مسارها. يمثل المجال المغناطيسي للأرض - غلافها المغناطيسي - عقبة كبيرة. إنه يصد تدفق المادة الشمسية. تأتي لحظة يتوازن فيها الضغطان في هذه المواجهة. ثم يتم تحديد حدود الغلاف المغناطيسي للأرض ، مضغوطة بواسطة تدفق البلازما الشمسي من جانب النهار ، على مسافة حوالي 10 أنصاف أقطار الأرض من سطح كوكبنا ، وتبدأ البلازما في التدفق بسبب عدم قدرتها على التحرك بشكل مستقيم. حول الغلاف المغناطيسي. في هذه الحالة ، تمد جسيمات المادة الشمسية خطوط مجالها المغناطيسي ، وعلى الجانب الليلي من الأرض (في الاتجاه المعاكس للشمس) ، يتشكل عمود طويل (ذيل) بالقرب من الغلاف المغناطيسي ، والذي يمتد إلى ما بعد مدار القمر. الأرض بقذفتها المغناطيسية موجودة داخل هذا التدفق الجسيمي. وإذا كانت الرياح الشمسية المعتادة ، التي تتدفق باستمرار حول الغلاف المغناطيسي ، يمكن مقارنتها بنسيم خفيف ، فإن التدفق السريع للجسيمات المتولدة عن طريق قوي التوهج الشمسيمثل إعصار رهيب. عندما يضرب مثل هذا الإعصار الغلاف المغناطيسي للكرة الأرضية ، يتم ضغطه بقوة أكبر من جانب عباد الشمس و عاصفة مغناطيسية.

وبالتالي ، يؤثر النشاط الشمسي على المغناطيسية الأرضية. مع تقويتها ، يزداد تواتر وشدة العواصف المغناطيسية. لكن هذا الاتصال معقد للغاية ويتكون من سلسلة كاملة من التفاعلات الفيزيائية. الرابط الرئيسي في هذه العملية هو التدفق المعزز للجسيمات التي تحدث أثناء التوهجات الشمسية.

جزء من الجسيمات النشطة في خطوط العرض القطبية تندلع من المصيدة المغناطيسية في الغلاف الجوي للأرض. وبعد ذلك ، على ارتفاعات من 100 إلى 1000 كم ، تصطدم البروتونات والإلكترونات السريعة بجزيئات الهواء وتثيرها وتجعلها تتوهج. نتيجة لذلك ، هناك الشفق القطبية.

إن "الإحياء" الدوري للنور العظيم هو ظاهرة طبيعية. لذلك ، على سبيل المثال ، بعد التوهج الشمسي الهائل الذي لوحظ في 6 مارس 1989 ، أثارت التيارات الجسدية حرفيًا الغلاف المغناطيسي بأكمله لكوكبنا. نتيجة لذلك ، اندلعت عاصفة مغناطيسية قوية على الأرض. ورافقه شفق قطبي مذهل وصل إلى المنطقة الاستوائية في منطقة شبه جزيرة كاليفورنيا! بعد ثلاثة أيام ، حدث اندلاع قوي جديد ، وفي ليلة 13-14 مارس ، أعجب سكان الساحل الجنوبي لشبه جزيرة القرم أيضًا بالومضات الساحرة التي امتدت في السماء المرصعة بالنجوم فوق أسنان Ai-Petri الصخرية. كان مشهدا فريدا يشبه وهج النار التي اجتاحت على الفور نصف السماء.

جميع التأثيرات الجيوفيزيائية المذكورة هنا - العواصف الأيونوسفيرية والعواصف المغناطيسية والشفق القطبي - هي جزء لا يتجزأ من أكثر المشكلات العلمية تعقيدًا التي تسمى مشكلة الشمس والأرض.ومع ذلك ، فإن تأثير النشاط الشمسي على الأرض لا يقتصر على هذا. يتجلى "أنفاس" ضوء النهار باستمرار في التغيرات في الطقس والمناخ.

المناخ ليس أكثر من نظام طقس طويل الأمد في منطقة معينة ، ويتحدد من خلال موقعه الجغرافي على الكرة الأرضية وطبيعة عمليات الغلاف الجوي.

تمكن علماء لينينغراد من معهد الأبحاث في القطب الشمالي والقطب الجنوبي من اكتشاف أنه خلال سنوات النشاط الشمسي الأدنى ، يسود دوران الهواء في خطوط العرض. في هذه الحالة ، يكون الطقس في نصف الكرة الشمالي هادئًا نسبيًا. في سنوات الحد الأقصى ، على العكس من ذلك ، يتكثف دوران الزوال ، أي أن هناك تبادل مكثف للكتل الهوائية بين المناطق الاستوائية والقطبية. يصبح الطقس غير مستقر ، وهناك انحرافات كبيرة عن المعايير المناخية طويلة الأجل.

أوروبا الغربية: الجزر البريطانية في منطقة إعصار قوي. تسديدة من الفضاء

1 يجب أن يتذكر الجميع أنه لا ينبغي بأي حال من الأحوال النظر إلى الشمس دون حماية عينيك باستخدام المرشحات الداكنة. لذلك يمكنك أن تفقد البصر على الفور

2 درس العالم في فرع مورمانسك من الجمعية الفلكية والجيوديسية لروسيا (رئيسها) فيكتور إيفجينيفيتش تروشينكوف تأثير النشاط الشمسي على التكتونية في الكرة الأرضية. أظهر التحليل المتكرر للنشاط الزلزالي لكوكبنا لمدة 230 عامًا (1750-1980) الذي أجراه على المستوى العالمي وجود الاعتماد الخطيبين الزلازل الأرضية (الزلازل) والعواصف الشمسية.