لکه‌های خورشیدی چیست؟

این لکه های خورشیدی، مناطق تاریکی هستند که می توان آنها را در ستاره مرکزی ما در منظومه شمسی تجسم کرد، که چیزی بیشتر و چیزی کمتر از خورشید نیست، آنها می توانند در کوچکترین اندازه خود قطری مشابه سیاره زمین و بزرگترین آنها که از یک گروه تشکیل شده اند را اندازه گیری کنند. از Spots می تواند حدود 120000 K اندازه گیری کند.

لکه خورشیدی چیست؟

لکه خورشیدی شامل ناحیه ای از خورشید است که دارای کلاس دمایی بسیار پایین تری نسبت به خطوط است و دارای فعالیت مغناطیسی قوی و شدید است. لکه‌های خورشیدی متمایز، ناحیه‌ای است که مرکزی تاریک است، به نام "Umbra" که توسط نوعی "Penumbra" بسیار روشن‌تر وجود دارد.

تنها یک لکه خورشیدی می تواند به اندازه 12.000 کیلومتر برسد، که عملاً قطر سیاره ما زمین است، با این حال، گروهی از لکه های خورشیدی می توانند به اندازه حدود 120.000،XNUMX کیلومتر در عرض و حتی بیشتر برسند.

نیم سایه توسط نوعی ساختار از رشته های روشن و حتی تیره تشکیل شده است که تقریباً از چتر امتداد یافته اند. دو موردی که ذکر کردیم، یعنی نیم سایه و چتر به دلیل نوع کنتراستی که فوتوسفر دارد تیره هستند، که این اتفاق فقط به دلیل قرار گرفتن آنها در دمای سرد است تا در مورد دمای متوسط فوتوسفر که خیلی گرمتر

به این ترتیب، چتر دارای یک کلاس دمایی است که حدود 4 هزار کلوین (واحد دمای کلوین) است، در حالی که نیم سایه می‌تواند به 5.600 کلوین (کلوین) برسد که بدون شک زیر مثبت یا منفی 6 هزار کلوین (کلوین) است. دانه های فوتوسفربا استفاده از قانون استفان بولتزمن، انرژی کل کاملی که توسط یک جسم سیاه مانند ستاره ای که متناسب با ¼ توان دمای آن است، تابش می شود، معمولاً مؤثر است، بنابراین به صورت زیر ترجمه می شود:

E = σT4، که در آن σ=5,67•10–8 W/m2K4

چتر آن است که کم و بیش 32 درصد از نور را در ناحیه مساوی از فوتوسفر ساطع می کند و به طور مشابه نیم سایه ای است که دارای کلاس روشنایی 71 درصد بیشتر از فوتوسفر است. تاریکی ایجاد شده توسط یک لکه خورشیدی تنها نتیجه کنتراست است. اگر می‌توانید یک نقطه کلاسی را ببینید، حاوی چتری به اندازه سیاره زمین، که جدا شده و در همان فاصله از خورشید است، حدود 50 برابر بیشتر از خود ماه کامل می‌درخشد.

لکه‌ها نسبتاً بی‌حرکت هستند، یعنی در مقایسه با فوتوسفر حرکت نمی‌کنند (فتوسفر یا فوتوسفر سطح درخشانی است که یک جسم فضایی را مشخص می‌کند، خواه ستاره باشد یا خورشید، در این مورد ما در مورد خورشید صحبت می‌کنیم) و آنهایی هستند که در حرکت چرخش خورشیدی شرکت می کنند. ناحیه ای از سطح خورشید که توسط همان لکه های خورشیدی پوشانده شده است را می توان بر حسب میلیونم های قابل مشاهده با ضخامت حدود 100 کیلومتر (کیلومتر) اندازه گیری کرد.

تاریخ

مشاهدات اصلی انجام شده بر روی این لکه های خورشیدی توسط ستاره شناسان چینی الاصل در آغاز سال 28 ق.م انجام شد. ج، آنچه می توان گفت اخبار دقیقی از قرن چهارم هجری در دست است. ج- بین سال 28 پ.م. ج و سال 1638 د. C، در مجموع حدود 112 نقطه ثبت شد.

زمانی که نور شدید خورشید توسط گرد و غباری که همان باد از صحراهای به اصطلاح آسیای مرکزی حمل کرده بود، فیلتر می‌شد، احتمالاً می‌توانستند گروه‌های بزرگ‌ترین نقاط را ببینند.

در نواحی غربی قدیمی ترین خبر در مورد نوعی لکه خورشیدی، خبری است که در زندگی و آثار شارلمانی آمده است که در سال 807 میلادی نوشته شده است. ج. در قرون بعد، همین نقاط توسط ستاره شناسان مسلمان منشأ مانند Averroes مشاهده شد و در قرن پانزدهم توسط ستاره شناسان ایتالیایی مشاهده شد.

در سال 1610، ستاره شناسان به نام دیوید فابریسیوس و پسرش یوهانس کسانی بودند که این نقاط را از طریق تلسکوپ مشاهده کردند. دیوید شخصی بود که سندی را در ماه ژوئن سال 1611 منتشر کرد. ستاره شناس مشهور به نام گالیله گالیله کسی بود که به اکثریت قریب به اتفاق ستاره شناسان در روم در مورد لکه های خورشیدی آموزش داد و این اشنایدر بود که احتمالاً آنها را در آینده مشاهده کرد. 2 یا 3 ماه.

دعوای تاسف باری که برای جایزه ای که قرار بود به کسی که لکه های روی خورشید را بین فیلسوف گالیله و اشنایدر کشف کرده بود داده شود، ماندگار شد، ناگفته نماند که هیچ یک از آنها نمی دانستند. تحقیقات فابریسیوس، به طوری که کاملا بیهوده شد. لکه های خورشیدی در بحث پیرامون محیط زیست منظومه شمسی اهمیت زیادی داشتند.

نشان داده شده بود که خورشید می‌چرخد و دستخوش انواع خاصی از تغییرات می‌شود، که برخلاف تصاویر ارسطو بزرگ بود. جزئيات حركت مذكور كه واضح بود، هيچ نوع توضيح منطقي ساده اي نداشت، به استثناي توضيحي كه منظومه شمسي مركزي كپرنيك ارائه كرده بود.

اطلاعات بیشتر در مورد ساختار خورشیدو خواهید دید که چگونه چنین لکه های خورشیدی در این ستاره مرکزی بزرگ منظومه شمسی ما عادی هستند.

منشا لکه های خورشیدی

در لکه های خورشیدی نوعی میدان مغناطیسی وجود دارد که قدرت آن حدود 0,3 T است. اگرچه جزئیات ایجاد لکه های خورشیدی هنوز موضوع تحقیق است، بنابراین بسیار واضح است که لکه های خورشیدی از جنبه مرئی نوعی لوله تشکیل شده است. شار مغناطیسی که در قسمت پایینی فوتوسفر تشکیل می شود.

در همه آنها فشار و همچنین چگالی معمولا کمتر است و به همین دلیل بالا می روند و سرد می شوند. هنگامی که لوله نیرو بر روی سطح فوتوسفر شکسته می شود، فاکولا ظاهر می شود که نوعی ناحیه با 10٪ بسیار روشن تر از بقیه سطح است. با همرفت جریانی از انرژی وجود دارد که از داخل خورشید می آید.

لوله مغناطیسی با استفاده از چرخش دیفرانسیل پیچ می شود. اگر کشش در جریان لوله با انواع خاصی از حد برسد، لوله مغناطیسی مانند یک نوار لاستیکی پیچ می‌خورد. انتقال جریان انرژی مذکور از عمیق ترین فضای داخلی خورشید و با آن دمای سطح مهار می شود.

مشاهدات اخیر ماهواره "SOHO" با استفاده از امواج صوتی که در فتوسفر خورشید حرکت می کنند به آن اجازه می دهد تا نوعی تصویر دقیق از ساختار درونی لکه های خورشیدی در زیر هر یک از این لکه های خورشیدی تشکیل دهد. نوعی گرداب چرخشی تشکیل می شود. این همان چیزی است که باعث می شود تمام خطوط میدان مغناطیسی که در اختیار دارد با هم گروه شوند.

لکه‌های خورشیدی باید در زمان‌های خاصی با جنبه‌هایی شبیه به طوفان‌هایی که در اینجا روی سیاره زمین ما شکل می‌گیرند، رفتار کنند.

تکامل یک لکه خورشیدی

لکه‌های خورشیدی ظاهر می‌شوند، رشد می‌کنند، از نظر ابعاد و ظاهر تغییر می‌کنند و پس از 1 یا 2 چرخش خورشیدی دوباره ناپدید می‌شوند، به این معنی که برای مدت 1 یا 2 ماه روی سطح خورشید حضور داشته‌اند. اگرچه نیمه عمر تقریبی آن حداقل 2 هفته است.

لکه ها به صورت جفت ظاهر می شوند. ابتدا می‌توان نوعی شکل‌گیری نورانی را مشاهده کرد، که فاکولا است، سپس یک منفذ، که نوعی فاصله بین دانه‌بندی فوتوسفر (لایه خورشید) است، که شروع به تاریک شدن می‌کند.

در روز بعد، قبلاً یک لکه خورشیدی وجود دارد که حداقل است، در حالی که در منافذ میانی، که چند درجه دورتر است، یک لکه خورشیدی دیگر ظاهر می شود. تنها در عرض چند روز 2 نقطه ظاهر بسیار مشخصی دارند که عبارتند از:

ناحیه مرکزی تاریک که به آن سایه می گویند با دمایی که در 2.500 کیلومتری نوسان می کند و نوعی روشنایی 20 درصدی فوتوسفر دارد که ناحیه ای مایل به خاکستری را با نوعی ظاهر رشته ای به نام نیم سایه با دماهای اطراف احاطه کرده است. 3.300 کیلومتر و روشنایی 75 درصد فوتوسفر. برای اینکه بدانیم سیارات چگونه به دور این ستاره مرکزی می‌چرخند، می‌توانیم در مورد آن بیاموزیم مدار منظومه شمسی و بنابراین بدانید که چه زمانی باید این لکه های خورشیدی را مشاهده کنید.

در مورد رشته های روشن و تیره که جهت شعاعی دارند. گرانول‌های نیمه‌سوخاری همچنین نمایش کشیده‌ای از حدود 0,5 اینچ تا 2 اینچ در اندازه دارند و طول عمر آنها معمولاً بسیار بزرگ‌تر از گرانول‌های معمولی از 40 دقیقه تا 3 ساعت است.

در کنار این نقاط اصلی، نقاط دیگری ظاهر می شوند که کوچکتر هستند. همه نقاط حرکت خاص خود را با سرعت تا صدها کیلومتر در ساعت (کیلومتر در ساعت) دارند. گروه لکه ها تقریباً در روز دهم به حداکثر پیچیدگی می رسند.

لکه‌های اصلی هر یک از گروه‌ها طوری رفتار می‌کنند که گویی قطب‌های خود را از یک آهنربای بزرگ و قوی گرفته‌اند، زیرا بین این دو، نوعی میدان مغناطیسی با شدتی بین 0,2 تا 0,4، 0,05 T وجود دارد در حالی که مغناطیسی زمین است. این میدان دارای کلاس قدرتی در حدود XNUMX mT است.

نقطه ای که در غرب خورشید باشد رسانا و نقطه ای که در جهت مشرق خورشید باشد رانده می گویند. در اکثریت گروه ها، محور بین 2 نقطه در جهت شرقی-غربی چیده نشده است، بلکه نقطه رسانا در دو نیمکره نزدیک به استوا یافت می شود.

مشاهده شده است که در ارتفاعات پایین جریان کمی از ماده دیده می شود که از سایه به سمت قسمت نیم سایه با سرعت حدود 2.000 متر بر ثانیه که به اثر اورشد معروف است و از بیرون به سمت قسمت مرکزی در ارتفاعاتی که به اصطلاح کرومسفره بالاتر هستند که به آن اثر اورشد معکوس می گویند.

طبقه بندی لکه ها

نوع کتابچه راهنمای مکینتاش توانسته است یکی دیگر از کتابچه راهنمای زوریخ را در طبقه بندی لکه های خورشیدی تغییر دهد. یک کلاس رمزی 3 حرفی استفاده می‌شود که گونه‌های گروه لکه‌ای، اعم از دوتایی، منفرد یا پیچیده، فرآیند نیمه‌جمعی بزرگ‌ترین نقطه، و همچنین فشرده‌بودن گروه را توصیف می‌کند.

لکه‌های خورشیدی که اتفاق می‌افتند ظرف چند روز به منطقه بزرگ‌تر می‌رسند و سپس شروع به کاهش می‌کنند، به طوری که لکه‌ای که دنبال می‌شود معمولاً ابتدا ناپدید می‌شود. طرح کوه ویلسون برای توصیف نوع میدان مغناطیسی که می تواند آسان، دوقطبی یا حتی پیچیده باشد، استفاده می شود.

لکه های خورشیدی و چرخش خورشیدی

اندازه‌گیری حرکت لکه‌های خورشیدی روی دیسک چیزی است که به ما امکان می‌دهد استنباط کنیم که زمان چرخش ستاره مرکزی منظومه شمسی کم و بیش 27 روز است. همه خورشید با سرعت یکسانی نمی‌چرخد، زیرا یک نوع جسم صلب نیست، به این ترتیب در استوا زمان چرخش حدود 25 روز است که به حدود 40 درجه عرض جغرافیایی می‌رسد که در حدود 28 روز اتفاق می‌افتد و در در مورد قطب ها این چرخش معمولاً بسیار بزرگتر است.

تنوع فعالیت خورشیدی

تعداد لکه های خورشیدی از سال 1.700 اندازه گیری شده است و تخمین هایی از حدود 11 هزار سال پیش وجود دارد. نوع روند مربوط به سال های نه چندان دور از سال 1900 تا 60 رو به افزایش است. مردی به نام هاینریش شواب اولین کسی بود که تغییرات چرخه ای در تعداد لکه های خورشیدی را بین سال های 1826 و 1843 مشاهده کرد و همچنین کسی بود که رودولف ولف را هدایت کرد. برای انجام مشاهدات منظم از سال 1848.

تأخیر در تشخیص این نوع تناوب خورشید به دلیل رفتار عجیب خورشید در قرن هفدهم است. عدد گرگ شامل نوعی بیان است که نقاط منفرد و همچنین گروه‌های لکه‌ها را مخلوط می‌کند و به شما امکان می‌دهد یک فعالیت خورشیدی را جدول‌بندی کنید.

ولف همچنین تلاش زیادی کرد تا تحقیقاتی را انجام دهد که بتواند در سوابق تاریخی نگهداری کند تا بتواند نوعی پایگاه داده با تمام تغییرات چرخه ای گذشته ایجاد کند.

به همین ترتیب، بانک اطلاعاتی از چرخه لکه های خورشیدی را تا سال 1700 ایجاد کرد. به غیر از چرخه 11 ساله، می توان وجود 1 چرخه تقریباً 80 ساله را تأیید کرد که در اواسط آن تعداد نقاط بسیار بالاتر از نیمه دیگر شده است.

ولف کسی بود که نوعی پایگاه داده از چرخه را تا سال 1700 ایجاد کرد، حتی اگر فناوری و تکنیک های مشاهدات دقیق خورشیدی قبلاً در سال 1610 در دسترس بود. گوستاو اسپورر معروف کسی بود که به نظر او دلیل ولف بود. قادر به تمدید چرخه نبود، این بود که نوعی دوره 70 ساله بین سال های 1640 و 1715 وجود داشت که در آن یک سری لکه های خورشیدی عجیب مشاهده می شد.

تکامل لکه ها در یک چرخه: نمودار پروانه ای

همه لکه های خورشیدی در هر دو نیمکره در عرض های جغرافیایی بین 2 تا 5 درجه ظاهر می شوند. فعالیت خورشیدی معمولاً در چرخه های حدود 40 سال رخ می دهد. نقطه بیشترین فعالیت خورشیدی در این چرخه معمولاً به عنوان حداکثر خورشیدی شناخته می شود و نقطه کمترین فعالیت حداقل خورشیدی است.

در ابتدای یک چرخه، لکه های خورشیدی معمولاً در عرض های جغرافیایی بالاتر ظاهر می شوند، برخی از آنها در حدود 40 درجه و با نزدیک شدن به حداکثر چرخه در جایی که فرکانس های بالاتر رخ می دهد و در هر لحظه عرض جغرافیایی کمتری نزدیک به استوا وجود دارد، تا اینکه حداکثر شود. رسیده است.

در همین حال، اولین لکه های خورشیدی چرخه بعدی در عرض جغرافیایی حدود 40 درجه ظاهر می شوند. همه اینها قانون اسپورر نامیده می شود. در حال حاضر مشخص شده است که دوره های مختلفی در شاخص یک لکه خورشیدی با توجه به عدد گرگ وجود دارد که مهمترین آن است که یک لکه خورشیدی توانسته است به طور متوسط حدود 11 سال طول بکشد.

این نوع دوره همچنین در بسیاری از دیگر بیان‌های فعالیت خورشیدی مشاهده می‌شود و عمیقاً با تمایز در میدان مغناطیسی خورشیدی ترکیب می‌شود که قطبیت را با همین دوره تغییر می‌دهد.

مشاهده لکه ها توسط آماتورها

لکه های خورشیدی حتی از طریق هر یک از آنها قابل مشاهده هستند انواع تلسکوپ بزرگ یا کوچک از طریق طرح ریزی. در زمان های خاصی مانند غروب خورشید، لکه های خورشیدی را می توان با چشم غیر مسلح دید.

می توان تاکید کرد که اشعه های خورشید می تواند آسیب شدیدی به چشم افراد وارد کند و باعث کوری دائمی شود. شما هرگز مجبور نیستید مستقیماً به خورشید نگاه کنید زیرا این عمل می تواند:

حتی قبل از اینکه متوجه هر نوع آسیبی به شبکیه چشم شوید، آسیب جدی و دائمی به شبکیه چشم وارد کنید. توصیه ترین کار این است که تصویری از خورشید را روی صفحه نمایش دهید. استفاده از نوعی فیلتر خورشیدی نیز قابل قبول است، اما باید از مایلار ساخته شده باشد، فیلتری که کل محیط تلسکوپ و نه تنها فیلتر چشمی آن را می پوشاند، زیرا این فیلترها بیش از حد گرم می شوند و حتی می توانند شکستن خود به خود

رابطه لکه های خورشیدی و پدیده های زمینی

سعی شده است چرخه 11 ساله لکه های خورشیدی با تظاهرات چرخه ای سیاره ما، مانند تغییرات آب و هوا، دوره های بارندگی و خشکسالی، تغییر در طول روز مرتبط شود. آنها قبلاً توانسته اند نوعی همبستگی واضح بین نوع رشد حلقه های فعالیت خورشیدی را مشاهده کنند.

از سوی دیگر، همبستگی های معدودی از این نوع از نظر منطقی قابل اعتماد هستند، که به نظر می رسد به دلیل تغییرات جزئی در جریان کل انرژی است که توسط خود خورشید ساطع می شود و برخی اختلالات مغناطیسی بالا که می توانند بر قسمت بالایی جو زمین تأثیر می گذارد.

بسیار واضح تر می تواند رابطه با وضعیت یونوسفر سیاره ما باشد. این همان چیزی است که می تواند به پیش بینی شرایط گسترش موج کوتاه یا همه ارتباطات توسط ماهواره ها کمک کند. برای آن لحظه می توان از نوعی آب و هوای فضایی صحبت کرد.

رویدادهای قابل توجه

در 1 سپتامبر 1859، خورشید نوعی سیگنال درخشان را به شدت منتشر کرد، که در سیاره ما، سرویس تلگراف را قطع کرد. شفق‌های شمالی که در جو سیاره ما ایجاد می‌شوند در مکان‌های خاصی از این سیاره بسیار قابل مشاهده‌تر شدند، مانند:

-هاوانا
-هاوایی
-رم

نوع مشابهی از فعالیت در نیمکره جنوبی مشاهده شد. این سیگنال روشن از قدرت بیشتر توسط ابزار یک ماهواره بزرگ مشاهده شد که در 4 نوامبر 2003 در ساعت 19:29 UTC شروع شد و در طول 11 دقیقه تمام ابزارها را اشباع کرد. به نظر می رسد منطقه 486 نوعی شار پرتو ایکس بوده است. مشاهدات هولوگرافیک و همچنین مشاهدات بصری مختلف چیزی است که نوعی فعالیت ادامه دار در خورشید را نشان می دهد.