Kot sončne pege na soncu. Temne lise na soncu
IN zadnja leta znanstveniki opazili, da Zemljino magnetno polje slabi. Slabi se zadnjih 2000 let, v zadnjih 500 letih pa se ta proces odvija z izjemno hitrostjo.
Nasprotno, sončno polje se je v zadnjih 100 letih močno okrepilo. Od leta 1901 se je sončno polje povečalo za 230 %. Zaenkrat znanstveniki ne razumejo povsem, kakšne posledice bo to imelo za zemljane.
Krepitev sončnega polja:
Po Nasovih besedah je naslednji, 24. sončni cikel se je že začelo. V začetku leta 2008 so zabeležili sončni izbruh, ki nakazuje to. Ta cikel naj bi dosegel vrhunec do leta 2012.
Kaj so to temne lise na soncu? Poskusimo ugotoviti.
nekoč davno, temne lise na soncu so imeli za mističen pojav. To so verjeli, dokler niso ugotovili povezave med sončnimi pegami in količino toplote, ki jo ustvarja sonce. Plin, ki vre na soncu, ustvarja močno magnetno polje, ki se na nekaterih mestih pretrga in ustvari nekaj podobnega luknji ali temni lisi, pri čemer del svoje energije sprosti v vesolje.
Temne lise se rodijo znotraj zvezde. U sonce, tako kot Zemlja, ima ekvator. Na Sončevem ekvatorju je hitrost vrtenja energije večja kot na Sončevih polih. Tako prihaja do nenehnega mešanja in mešanja sončne energije in na površju Sonca na mestih, kjer se sprošča, nastajajo temne lise. Toplota iz korone se širi v vesolje.
Dan za dnem se nam zdi sonce enako. Vendar to ne drži. sonce nenehno spreminjajo. v povprečju traja 11 let. " Sončni minimum "je cikel s skoraj popolno odsotnostjo madežev. Minimumi delujejo pomirjujoče na Zemljo, z njimi so povezana obdobja ohlajanja na zemlji. " Sončni vzponi "je cikel, med katerim nastane veliko madežev in.
koronarne emisije Ko je sonce zelo aktivno, se tvorijo številne temne lise in emisije energije sonca povzročajo motnje magnetno polje Zemlja, v zvezi s katero koncept " sončna nevihta
«, in ga v okviru dolgoročnega procesa združiti s pojmom »vesoljsko vreme«.
Sončna nevihta Med sončni maksimum sonce koronarno aktivnost opazimo celo na polih . Sončni izbruh je enakovreden milijardam megaton dinamita. Koncentrirane emisije oddajajo energije, ki Zemljo doseže v približno 15 minutah. Sončne emisije ne vplivajo le na zemeljsko magnetno polje, ampak tudi na astronavte, orbitalni sateliti, na zemeljske elektrarne, na počutje ljudi in včasih povzročijo povečanje ravni sevanja. Leta 1959 je opazovalec blisk videl s prostim očesom. Če do podobnega izbruha pride danes, bo okoli 130 milijonov ljudi brez elektrike vsaj mesec dni. Vedno bolj pomembno je razumeti in predvideti sončno vreme. Za to so v vesolje izstrelili satelite, s pomočjo katerih je mogoče opazovati pege na soncu, še preden obrne svojo udarno stran proti Zemlji. Sončna energija daje življenje vsemu, kar obstaja na Zemlji. Sonce nas varuje pred kozmičnimi vplivi. Toda medtem ko nas ščiti, nam lahko včasih tudi škodi. Življenje na Zemlji obstaja kot posledica zelo občutljivega ravnovesja.
Snovi in posledično zmanjšanje pretoka prenosa toplotne energije na teh območjih.
Število sončnih peg (in z njim povezano Wolfovo število) je eden glavnih pokazateljev sončne magnetne aktivnosti.
Zgodovina študija
Prva poročila o sončnih pegah segajo v leto 800 pr. e. na Kitajskem.
Skice lis iz kronike Janeza iz Worcestra
Pege so bile prvič skicirane leta 1128 v kroniki Johna iz Worcestra.
najprej znana omemba sončne pege v starodavni ruski literaturi so vsebovane v Nikonovi kroniki, v zapisih iz druge polovice 14. stoletja:
na nebu je bilo znamenje, sonce je bilo kakor kri in v njem so bili kraji črni
na soncu je bilo znamenje, mesta so bila črna na soncu, kakor žeblji, in tema je bila velika
Zgodnje raziskave so se osredotočale na naravo madežev in njihovo obnašanje. Kljub dejstvu, da je fizična narava peg ostala nejasna do 20. stoletja, so se opazovanja nadaljevala. V 19. stoletju je obstajala že dovolj dolga serija opazovanj sončnih peg, da smo lahko opazili periodične variacije sončne aktivnosti. Leta 1845 sta D. Henry in S. Alexander (eng. S. Aleksander) z Univerze Princeton je izvajal opazovanja Sonca s pomočjo posebnega termometra (en:thermopile) in ugotovil, da je intenzivnost sevanja peg v primerjavi z okoliškimi predeli Sonca zmanjšana.
Nastanek
Pege nastanejo kot posledica motenj v posameznih odsekih Sončevega magnetnega polja. Na začetku tega procesa cevi magnetnega polja "prebijejo" fotosfero v območje korone, močno polje pa zavira konvekcijsko gibanje plazme v granulah in preprečuje prenos energije iz teh mest. notranje regije ven. Najprej se na tem mestu pojavi bakla, malo kasneje in na zahodu - majhna točka, imenovana čas je, velik več tisoč kilometrov. V nekaj urah se poveča velikost magnetne indukcije (pri začetnih vrednostih 0,1 Tesla), povečata se velikost in število por. Med seboj se spajajo in tvorijo eno ali več peg. V obdobju največje aktivnosti sončnih peg lahko vrednost magnetne indukcije doseže 0,4 tesla.
Življenjska doba peg doseže več mesecev, to pomeni, da lahko posamezne skupine peg opazimo med več vrtljaji Sonca. Prav to dejstvo (premikanje opazovanih peg vzdolž Sončevega diska) je služilo kot osnova za dokaz vrtenja Sonca in omogočilo izvedbo prvih meritev obdobja kroženja Sonca okoli svoje osi.
Pege običajno nastajajo v skupinah, včasih pa se pojavi posamezna pega, ki traja le nekaj dni, ali bipolarna skupina: dve pegi različne magnetne polarnosti, povezani z magnetnimi silnicami. Zahodna točka v takšni bipolarni skupini se imenuje "vodilna", "glava" ali "P-točka" (iz angleščine predhodna), vzhodna - "suženj", "rep" ali "F-točka" (iz angleščine, ki sledi ).
Samo polovica peg živi več kot dva dni, le desetina pa več kot 11 dni.
Na začetku 11-letnega cikla sončna aktivnost sončne pege se pojavijo na visokih heliografskih zemljepisnih širinah (približno ±25-30°), in ko cikel napreduje, se pege selijo proti sončnemu ekvatorju in na koncu cikla dosežejo zemljepisne širine ±5-10°. Ta vzorec se imenuje "Spoererjev zakon".
Skupine sončnih peg so usmerjene približno vzporedno s sončnim ekvatorjem, vendar obstaja določen naklon osi skupine glede na ekvator, ki se nagiba k povečanju za skupine, ki se nahajajo dlje od ekvatorja (tako imenovani "Joyev zakon").
Lastnosti
Sončna fotosfera v območju, kjer se nahaja sončna pega, se nahaja približno 500-700 km globlje od zgornje meje okoliške fotosfere. Ta pojav se imenuje "Wilsonova depresija".
Sončeve pege so območja največje aktivnosti na Soncu. Če je pik veliko, obstaja velika verjetnost, da bo prišlo do ponovne povezave magnetnih linij – črte, ki potekajo znotraj ene skupine pik, se rekombinirajo s črtami iz druge skupine pik, ki imajo nasprotno polariteto. Vidni rezultat tega procesa je sončni izbruh. Izbruh sevanja, ki doseže Zemljo, povzroči močne motnje v njenem magnetnem polju, moti delovanje satelitov in celo prizadene predmete, ki se nahajajo na planetu. Zaradi motenj v zemeljskem magnetnem polju se poveča verjetnost pojava severnega sija ob nizkih temperaturah. geografske širine. Tudi zemeljska ionosfera je podvržena nihanju sončne aktivnosti, kar se kaže v spremembah širjenja kratkih radijskih valov.
Razvrstitev
Pege so razvrščene glede na njihovo življenjsko dobo, velikost in lokacijo.
Faze razvoja
Lokalna krepitev magnetnega polja, kot je navedeno zgoraj, upočasni gibanje plazme v konvekcijskih celicah in s tem upočasni prenos toplote v fotosfero Sonca. Hlajenje s tem postopkom prizadetih granul (za približno 1000 °C) povzroči njihovo potemnitev in nastanek ene same pege. Nekateri od njih izginejo po nekaj dneh. Drugi se razvijejo v bipolarne skupine dveh peg, magnetne linije v katerem imata nasprotno polarnost. Lahko tvorijo skupine številnih peg, ki, če se površina še poveča, penumbra združujejo do več sto točk, ki dosegajo velikosti več sto tisoč kilometrov. Po tem se počasi (več tednov ali mesecev) zmanjša aktivnost madežev in zmanjša njihova velikost na majhne dvojne ali posamezne pike.
Najbolj velike skupine vedno imajo lise sorodna skupina na drugi polobli (severni ali južni). V takšnih primerih se magnetne črte pojavijo iz točk na eni polobli in vstopijo v točke na drugi.
Velikosti skupin točk
Velikost skupine peg je običajno označena z njenim geometričnim obsegom, pa tudi s številom peg, vključenih v to skupino, in njihovo skupno površino.
V skupini je lahko od sto do poldrugo ali več mest. Območja skupin, ki jih priročno merimo v milijoninkah površine sončne poloble (m.s.p.), se razlikujejo od več m.s.s. do nekaj tisoč m.s.p.
Največja površina v celotnem obdobju neprekinjenega opazovanja skupin sončnih peg (od 1874 do 2012) je bila skupina št. 1488603 (po katalogu Greenwich), ki se je na sončnem disku pojavila 30. marca 1947, na maksimumu 18. 11-letni cikel sončne aktivnosti. Do 8. aprila skupna površina dosegel 6132 m.s.p. (1,87·10 10 km², kar je več kot 36-kratna površina sveta). Na svojem vrhuncu je to skupino sestavljalo več kot 170 posameznih sončnih peg.
Cikličnost
Sončev cikel je povezan s pogostostjo sončnih peg, njihovo aktivnostjo in življenjsko dobo. En cikel zajema približno 11 let. V obdobjih minimalne aktivnosti je na Soncu zelo malo ali nič sončnih peg, medtem ko jih je v obdobjih največje lahko več sto. Na koncu vsakega cikla se polarnost sončnega magnetnega polja obrne, zato je pravilneje govoriti o 22-letnem sončnem ciklu.
Trajanje cikla
Čeprav povprečni cikel sončne aktivnosti traja približno 11 let, obstajajo cikli, dolgi od 9 do 14 let. Skozi stoletja se spreminjajo tudi povprečja. Torej, v 20. stol povprečna dolžina cikel je bil 10,2 let.
Oblika cikla ni konstantna. Švicarski astronom Max Waldmeier je trdil, da se prehod od minimalne do največje sončne aktivnosti zgodi tem hitreje, čim večje je največje število sončnih peg, zabeleženih v tem ciklu (tako imenovano »Waldmeierjevo pravilo«).
Začetek in konec cikla
V preteklosti je bil začetek cikla trenutek, ko je bila sončna aktivnost najmanjša. Hvala za sodobne metode meritev je postalo mogoče določiti spremembo polarnosti sončnega magnetnega polja, zato se zdaj za začetek cikla vzame trenutek spremembe polarnosti sončnih peg. [ ]
Oštevilčenje ciklov je predlagal R. Wolf. Prvi cikel se je po tem številčenju začel leta 1749. Leta 2009 se je začel 24. sončev cikel.
- podatki zadnja vrstica- napoved
Obstaja periodičnost sprememb največjega števila sončnih peg z značilno obdobje približno 100 let (»posvetni cikel«). Zadnje padce tega cikla so se zgodile približno 1800-1840 in 1890-1920. Obstaja domneva o obstoju še daljših ciklov.
Za razumevanje fizična narava procesov, ki se dogajajo na Soncu, je pomembno ugotoviti razloge za nižjo temperaturo sončnih peg v primerjavi s fotosfero, vlogo magnetni pojavi v njihovem razvoju in obstoju ter mehanizem 11 (22) letne cikličnosti sončne aktivnosti.
Tabela 6. Model sončnih peg po Mischarju (1953). V vsakem dvojnem stolpcu se prvi nanaša na fotosfero, drugi na sončno pego. Tlak je izražen v dynih/cm2. Negotove vrednosti so v oklepaju. Izbrani argument je optična globina pri .
Temperatura peg je, kot že rečeno, bistveno nižja od temperature fotosfere, kar potrjujeta njihova relativna temnost in precej nižja stopnja ionizacije in vzbujanja, kot izhaja iz njihovih spektrov. Zmanjšanje števila elektronov v pegah povzroči zmanjšanje motnosti sončne snovi (predvsem zaradi močnega zmanjšanja števila ionov). Tako v sončnih pegah »gledamo« v večje geometrijske globine kot v fotosferi. Vendar pa so te globine še vedno zelo nepomembne, kot je razvidno iz tabele 6.
Tako lahko ob upoštevanju Wilsonovega učinka vidno liso primerjamo s plitvo ploščo. Globino pege je zelo težko izslediti, saj je odvisna od porazdelitve magnetnega polja z globino. Dejansko je, kot je razvidno iz tabele 6, tlak na isti ravni v pegi približno dyne/cm2 (približno 0,2 atm) manjši kot v sosednji fotosferi. Ravnovesje se lahko vzdržuje le z dodatnim pritiskom, ki ga ustvari magnetno polje [glej. § 2, formula (2.26)]. Tlak je enak in ta vrednost bo enaka dyne/cm2, če . Prav takšno magnetno polje je značilno za zgornjo raven sončnih peg. Za povprečno sončno pego so značilne naslednje numerične značilnosti:
Zaradi velikega obsega gibanj v sončni fotosferi in pod njo poteka razpad magnetnih polj na Soncu izjemno počasi (traja na stotine let). Zaradi tega aktivna območja Sonca že dolgo obstajajo, magnetna polja pa bodisi potonejo globoko v fotosfero bodisi lebdijo na njeni površini. Blizu površine, kjer gostota snovi postane nizka, je pogoj enakosti kinetična energija in energija magnetnega polja je motena v korist slednjega, konvekcija pa se izkaže za močno potlačeno, medtem ko običajno konvekcijski tokovi s seboj prenašajo toploto. Poleg tega je na subfotosferski ravni sončnih peg prepovedan tudi konvektivni dotok toplote z obrobja, saj teče čez magnetne silnice. Nizka temperatura madežev je posledica pomanjkanja konvekcije. Vendar to ni edini razlog. Možno je tudi, da toploto odnašajo iz sence magnetohidrodinamični valovi.
Dolgo obstoječa magnetna polja na Soncu so očitno povezana z obstojem velikih cirkulacijskih gibanj v konvektivno območje Sonce do globine nekaj deset tisoč kilometrov, ki nastanejo zaradi nehomogenosti vrtenja Sonca. Kroženje plazme ustvarja magnetne vrtince in ko pridejo na površje, se pojavijo bipolarne skupine, preproste ali kompleksne, katerih vidni izraz postanejo lise (slika 40). Hkrati pa je takšnih vrtincev na Soncu veliko na različnih meridianih. Verjetno se med ciklom pomikajo proti ekvatorju, medtem ko na polih nastanejo novi vrtinci, ki nadomestijo stare. Seveda je smer vrtincev na obeh poloblah različna. Hitrost, s katero se veliki vrtinci spuščajo proti ekvatorju, določa trajanje cikla sončne aktivnosti.
22-letni cikel ostaja nejasen. Seveda magnetno električni vodi segajo daleč čez površino Sonca, v kromosfero in korono, vendar jih morajo prenašati določene mase snovi. Nadalje bomo videli znake interference magnetnih sil v kromosferskih in koronarnih procesih.
riž. 40. Magnetna območja na Soncu (diagram)
Majhna magnetna polja podobne teme, ki obstajajo na obrobju sončnih peg, namesto da bi zavirali konvekcijo, jo krepijo. To se zgodi, ker šibko polje, ne da bi mogel ovirati energijsko konvekcijo, zavira relativno šibko turbulenco in s tem zmanjša viskoznost plina, kar pospešuje konvektivna gibanja. Odvečni toplotni tok, ki prihaja v zgornje plasti fotosfere, zaradi konvekcije segreva plin, zato okoli peg opazimo bakle, nad baklami pa flokule, kalcij in vodik. Meja kalcijevih kosmičev na splošno določa mejo aktivne regije, medtem ko so vodikovi kosmiči bližje mestu - kjer je magnetno polje nekoliko močnejše: 10-15 Oe. Možno je, da je zankasta oblika "izbokline". ” magnetne silnice (slika 41) določa napredovanje plinskih tokov (vzdolž silnic), kar je skladno s pojavom toka snovi v točko na veliki nadmorski višini, opazovano z uporabo radialnih hitrosti.
riž. 41. Izhod magnetnega polja na površino Sonca (diagram)
Čeprav ima magnetno polje v neaktivnih območjih 1-2 Oe, lahko na nekaterih majhnih mestih doseže 100 Oe. Na istih mestih v fotosferi opazimo majhne svetle vozle.
Višja temperatura od okolice skupaj z magnetnim poljem ustvarja presežek tlaka nad okoliško snovjo, tako da se mora vozlišče hitro razpršiti, za njegov dolgoročni obstoj pa je nujen dotok plinov od zunaj, ki lahko nastane, če je osnova vozlišča v fotosferi hladnejša in tlak nižji kot v okolju.
Podrobnejša slika horizontalna gibanja na različne ravni sončno ozračje v povezavi s fino strukturo magnetnih polj podajajo modificirana spektroheliografska opazovanja z Laytonovo metodo. Ta metoda je sestavljena iz hkratnega pridobivanja spektroheliografskih velikih slik območja Sonca brez sončnih peg v žarkih kratko- in dolgovalovnih kril ene ali druge spektralne črte. Kot že omenjeno (str. 47), z oddaljevanjem od središča črte opazujemo vse globlje plasti Sončeve atmosfere, medtem ko desno in levo krilo črte ustrezata v enem primeru predvsem približevanju, v drugem pa umikajoče se plinske mase. Primerjava obeh spektroheliogramov razkrije tokove na površini Sonca, ki se premikajo proti opazovalcu in stran od njega. Izkazalo se je, da so lokalizirani v celicah s premerom približno 30 tisoč km, tako da v vsaki celici obstaja sistematično gibanje. plinske mase od centra proti periferiji. Te celice imenujemo supergranule. So veliko obstojnejše od običajnih granul – njihova povprečno trajanježivljenjska doba je 40 ur. Imajo oglato obliko, podobno poligonom.
Supergranulacija odraža pojav konvekcije na Soncu v veliko večjem obsegu kot granulacija in ne zajema le velike površine, ampak tudi velike globine. Glede na pogoje opazovanja (v krilih različnih linij) je to konvekcijo mogoče zaslediti le v zgornje plasti sončna fotosfera. Celična mreža, opažena v spektroheliogramih, že pripada zgornji kromosferi in ne sovpada s supergranulacijsko mrežo. Nasprotno, pojav zrnc, opažen v integralni svetlobi, se nanaša na nekoliko večje globine kot opažene supergranulacijske regije. Toda glede na porazdelitev hitrosti v supergranulah in glede na študij gibanja posameznih granul gredo vsa gibanja sončne plazme do meja supergranul, s seboj pa magnetno polje. Tukaj se plazma sreča s podobnim tokom sosednje supergranule in gre globlje, kar zagotavlja njeno stalno kroženje. Magnetno polje ostane (ker se plazma giblje vzdolž silnic) in tukaj njegova jakost doseže vrednosti več deset in celo sto oerstedov, v vogalih celic pa tudi do 1,5-2 tisoč oerstedov, kot je razvidno iz opazovanj Zeemanovega učinka. Tako ima vsaka supergranula magnetno pregrado, ki jo omejuje in ščiti. Toda poleg tega ima meja supergranul še več visoka temperatura, kot njegovo središče, za približno 2-4%, kar izhaja iz povečanja svetlosti tistih spektralnih linij, ki se intenzivirajo v pikah, to je linij nizkega vzbujanja. Povečanje svetlosti v črtah kaže na zmanjšanje števila absorbirajočih atomov, kar v tem primeru nastane zaradi povečanja vzbujanja ali ionizacije.
Predpostavlja se, da se supergranule v globinah fotosfere delno združijo, saj z izjemo vogalov celic stene supergranul predstavljajo precej šibko magnetno pregrado z naraščajočo gostoto plina.
Vpliv super granulacijske strukture sega navzgor. Ko jih opazujemo blizu sončnega roba, supergranule sovpadajo s celicami fakul. Tukaj v fotosferi je le v tem primeru lahko vidna supergranulacija. Nasprotno, v kromosferi se supergranulacija kaže kot mreža kosmičev, ki se jasno pokaže na spektroheliogramih v žarkih CaII K. Ta mreža je jasno vidna tudi na transatmosferskih fotografijah Sonca v žarkih ultravijoličnih linij, navedenih na str. . 72, ki seva nad kromosfero v prehodni plasti, vendar izgine v žarkih koronarnih linij, kot je črta . Treba je misliti, da se magnetna polja superzrnc, ki mejijo nanje, segajo tudi tako daleč. Šele na koronarnih višinah dobijo urejen videz: magnetne črte potekajo radialno in določajo kanale, po katerih se gibljejo toplotno prevodni elektroni. Njihovo gibanje je tako omejeno, toplotna prevodnost prehodne plasti se zmanjša in njena debelina postane večja kot v odsotnosti polja. Vse našteto seveda velja za tiho kromosfero in korono.
V starih časih je bilo Sonce pobožanstvo. Pa ne samo Sonce, ampak nasploh vse nebesno. Verjetno je od tistih davnih časov do nas prišlo dobro znano nasprotje med idealno popolnim nebom in grešno, nepopolno Zemljo. »Različni kot nebo od zemlje,« pravimo za stvari, ki so si v vsem različne.
IN resnični svet težko je najti primernejši objekt za versko čaščenje od Sonca. V kultu Sonca so ljudje instinktivno izrazili pravilno idejo o odvisnosti vsega na zemlji od Sonca. In ta kult je prodrl celo v starogrško filozofijo - nauk o "popolnosti" nebes je bil posvečen z avtoriteto Aristotela in njegovih učencev. Vendar so bili v tistih časih častilci sonca na vseh koncih globus.
Verjetno lahko uganete, kam grem s tem pogovorom. Ko je eden od starodavnih opazovalcev opazil pege na Soncu, ni naredil samo znanstvenega odkritja,
ampak tudi užalil božanstvo. Odkritje so cenili le potomci; povračilni ukrepi za žalitve so se zgodili takoj. Iz teh razlogov je odkritje sončnih peg rešilo temeljni spor - ali so nebesa popolna ali jim nič zemeljskega ni tuje.
Težko je reči, kdo je prvi opazil pege na Soncu. Opisovali so jih starodavni kitajski kronisti, arabske in armenske kronike, ruske kronike, srednjeveški zgodovinarji - vsi ugotavljajo, da se občasno na Soncu pojavijo temne tvorbe, najbolj podobne žebljem, kot da bi bile zabite v Sonce. Beseda "pega" se je pojavila pozneje, v 17. stoletju, ko so sončne pege prvič videli skozi teleskop.
V zgodovini znanosti ni nenavadno, da več znanstvenikov istočasno in neodvisno drug od drugega pride do odkritja. Tako je bilo v začetku XVII stoletju, ko so si čast odkritja sončnih peg oporekali trije znanstveniki - veliki Italijan Galileo Galilei, Nizozemec Johann Fabritius in nemški jezuitski profesor Christopher Scheiner.
Videti sončne pege skozi teleskop ni težko. Dovolj je, da zaščitite oči s temnim filtrom in usmerite teleskop v Sonce, in skoraj vedno opazite lise na njegovi površini. Starodavna opazovanja sončnih peg s prostim očesom so bila pozabljena ali še vedno neznana.
Prva knjiga o sončnih pegah je izšla leta 1611. V njej Johann Fabricius pravi, da je decembra 1610 nekega jutra med opazovanjem Sonca skozi teleskop na njem opazil črna pika, za katerega sem sprva mislil, da je oddaljen majhen oblak. Vendar pa je čez nekaj časa, ko je bilo Sonce že visoko na nebu, na istem mestu na sončnem disku ostal čuden temen "oblak". Ko je naslednje jutro Fabricius zagledal isto pego na Soncu in na istem mestu, so vsi dvomi izginili – pega ni bila oblak, ampak je pripadala Soncu!
Nekaj dni pozneje so se na Soncu pojavile nove pege, prejšnja pega pa je spremenila obliko in se opazno pomaknila proti zahodnemu robu Sonca. Čez nekaj dni je izginil za tem robom, čez dva tedna pa se je spet pojavil na nasprotnem, vzhodnem robu. Zaključek je bil, da se ogromna sončna krogla počasi vrti okoli svoje osi in se dokonča polni obratčez približno mesec dni.
Fabriciusova knjiga je bila že pripravljena za objavo, ko je marca 1611 Scheiner skozi svoj teleskop prvič opazil sončne pege in jih pokazal svojim študentom. Vendar se Scheinerju za razliko od Fabricija ni mudilo z objavo. Dobro je razumel, da bodo pege na Soncu najprej okrnile njegovo avtoriteto jezuitskega profesorja, propagatorja aristotelovskega nauka o »nedotakljivi čistosti« nebes. Šele decembra 1611 si je Scheiner upal pisati o odkritju sončnih peg, a je tudi tu ravnal povsem jezuitski. Ker ni želel težav, je Sheiner izjavil, da formacije, ki jih je odkril, niso pege na Soncu, ampak neznani planeti blizu Sonca, ki v obliki črnih pik štrlijo na sončni disk.
Galileo je očitno odkril sončne pege že sredi leta 1610, vendar svojega odkritja ni nikjer objavil. Vendar pa je aprila 1611 v Rimu Galileo skozi svoj teleskop pokazal sončne pege tistim, ki so se zanimali zanj astronomska odkritja. Galilejeva previdnost je razumljiva - vse, kar je videl na nebu, oborožen z očmi s teleskopom, je bilo v nasprotju ne le z Aristotelovo filozofijo, ampak tudi z nauki cerkve. V takih razmerah sončno
bi lahko bile lise zadnja slama, ki je prekinil potrpljenje sovražnikov velikega znanstvenika.
Pa vendar, čeprav je bilo nevarno, se je Galileo zapletel v spor o naravi sončnih peg. Stopil je na stran Fabricija in z novimi opazovanji prepričljivo dokazal, da pege niso planeti, temveč nekakšne tvorbe na sončevem površju.
Še vedno je treba zapomniti prijazne besede in Shaner. Strinjal se je z Galilejevimi argumenti in do leta 1627 vestno opazoval sončne pege. Scheiner je razjasnil obdobje vrtenja Sonca in svoja opazovanja opisal v zajetni, približno 800 straneh dolgi knjizi!
In na Soncu so pege - na koncu so se s to resnico morali strinjati tako nezaupljivi znanstveniki kot verni cerkveni možje. Skoraj dve stoletji so astronomi še naprej opazovali pege na Soncu, ne da bi odkrili kaj bistveno novega. Šele v zadnjem stoletju je nenadoma postalo jasno, da število sončnih peg niha po določenem zakonu.
Heinrich Schwabe, skromni nemški farmacevt, ki je v prejšnjem stoletju živel v Nemčiji, je bil navdušenec nad astronomijo. Naj opozorimo, da »amaterizem« ni mogoč v vsaki dejavnosti, še manj v koristnosti. Verjetno ne bi tvegali, da bi poiskali pomoč amaterskega kirurga. Toda amaterji so imeli in do neke mere še vedno igrajo pomembno vlogo v astronomiji. Astronomov specialistov je bilo vedno malo. Niso imeli časa spremljati vsega, kar se je dogajalo na nebu. Tu so na pomoč priskočili številni ljubitelji astronomije. Odkrivali so nove planete in komete ter izvajali redna opazovanja spremenljive zvezde, posnel pojav meteorjev. Skratka, na skoraj vseh področjih astronomije lahko vestni opazovalec, oborožen s še tako skromnim optičnim instrumentom, koristi znanosti. Nekateri ljubitelji astronomije, kot je Heinrich Schwabe, so prišli do velikih odkritij.
Leta 1826 je Schwabe kupil majhen teleskop in začel iskati neznane planete, ki so bližje Soncu kot Merkur. Ta tema je bila v tistih letih modna in vsi so želeli postati pionir. Očitno je, da če obstajajo neznani planeti, jih je treba občasno projicirati na sončni disk. Na prvi pogled bodo videti kot sončne pege, vendar bodo strukturne podrobnosti razkrile pravo naravo sumljivih predmetov. Tukaj
zakaj je Schwabe s čisto nemško točnostjo dolga leta zapisoval v svoje dnevnike vse pege, ki so se pojavile na Soncu.
In potem je Schwabe med iskanjem enega nepričakovano odkril nekaj povsem drugega. Izkazalo se je, da približno vsakih deset let število sončnih peg postane največje. Pet let po tem se zmanjša na minimum: ob nekaterih dnevih je Sonce videti tako kot Aristotel - bleščeče jasno. Schwabe je leta 1843 objavil prvo sporočilo o svojem odkritju. Vendar pa je postalo splošno znano šele osem let pozneje, ko je slavni naravoslovec Alexander Humboldt v svoji knjigi "Kozmos" ves svet obvestil o Schwabejevih opazovanjih.
Odkritje skrivnostnega sončnega ritma je zanimalo astronoma züriškega observatorija Rudolfa Wolfa. Zbral je vsa teleskopska opazovanja sončnih peg in njihove opise v starih kronikah. V daljšem časovnem obdobju je ritem sončnega utripa jasneje izražen. Leta 1852 je Wolf ugotovil, da največje število sončnih peg napolni sončni disk vsakih 11,1 leta (in ne enkrat na 10 let, kot je izračunal Schwabe). Tri leta kasneje, ko je postal direktor züriškega observatorija, je Wolf prvič organiziral stalna sistematična opazovanja sončnih peg - vizualnega izraza tako imenovane sončne aktivnosti.
Astronomi drugih observatorijev so kmalu sledili Wolfovemu zgledu. Postopoma se je oblikovala »sončna služba« - redna, neskončna opazovanja Sonca na številnih observatorijih po vsem svetu. Poleg tega je Wolf odkril povezave med sončno aktivnostjo in aurorami, magnetnimi nevihtami in drugimi pojavi na Zemlji. Bil je eden izmed odkriteljev Sonca, specialist astronom, ki je vse svoje življenje posvetil proučevanju Sonca in sončno-zemeljskih povezav. Ne mislite, da po Wolfu amaterski astronomi in raziskovalci sonca niso več odkrivali. Dal bom samo en primer.
Aleksej Petrovič Moisejev je dolga leta delal v moskovskem planetariju kot vodja sklada diapozitivov. Prvič sem ga videl leta 1934 na srečanju oddelka za sonce Moskovskega astronomskega in geodetskega društva. Visok, suh, skromno oblečen Moiseev ni maral govoriti o sebi ali svojih odkritjih.
Dolgo nisem vedel, da je prispeval ta amaterski astronom že srednjih let, oborožen z astronomskim teleskopom s premerom leče le 34 mm. velik prispevek pri preučevanju Sonca in njegove dejavnosti.
Mojsejev je odkril, da so mavrični obroči okoli Sonca in Lune, tako imenovane haloze, povezani s sončnimi pegami. Po njegovih raziskavah so iste lise povezane s pogostostjo pojava koperastih oblakov ter pogostostjo in močjo neviht.
Bil je potrpežljiv raziskovalec narave, ki je dobesedno vsak dan opazoval Sonce. In tako iz leta v leto, iz desetletja v desetletje.
Zlahka je razumeti, da boste v istem trenutku z velikim teleskopom videli veliko več sončnih peg na Soncu kot z majhnim. Da bi tako heterogena opazovanja primerjali med seboj, jih z izračuni reduciramo (reduciramo) na nek teleskop, vzet za standard. Z drugimi besedami, teoretično izračunajo, kaj bi lahko videli, če bi ta teleskop zamenjali s standardnim.
V tujini je za »standardni« teleskop dolgo veljal tisti, skozi katerega je nekoč opazoval Wolf. V Sovjetski zvezi so bila dolgo vsa opazovanja sončnih peg zreducirana na majceni teleskop Alekseja Petroviča Mojsejeva.
Ali ni to znak spoštovanja do skromnega znanstvenega delavca, ki sicer ni imel uradne diplome astronoma, a se je vse življenje kazal kot pravi znanstvenik?
Več zanimivih člankov
S sončnimi pegami je povezanih več zanimivih in precej zanimivih stvari. poučne zgodbe, od katerih so prvi prišli do nas iz antičnih časov.
Starogrški astronomi so menili, da je Sonce brezhibno in idealno ognjena krogla, brez napak. To stališče je prevladovalo do 17. stoletja, vsaj v Evropi. In daleč na vzhodu so Kitajci, ki niso vedeli ničesar o idejah Helenov, celo v 1. stoletju pred našim štetjem v svojih kronikah opisali "ptice", ki letijo pred Soncem. Evropejci raje sploh niso razmišljali o sončnih pegah, ker so verjeli, da če religija in filozofija razglašata Sonce za popolno, potem so te "lige" lahko bodisi pari, ki potekajo med Zemljo in Soncem, bodisi planeti.
V času vladavine Karla Velikega (8. stoletje) je prebivalstvo Francije osem dni videlo veliko črno pego na Soncu. Znanstveniki ko so razglasili, da je to planet Merkur. Njihovo ugibanje ni bilo tako neumno, saj Merkur dejansko včasih prečka Sončev disk, vendar ga prečka v samo nekaj urah.
Z izumom teleskopa so sončne pege postavili na površino Sonca, torej tja, kjer dejansko so. Prvo poročilo o rezultatih njihovih opazovanj je leta 1611 objavil nemški astronom Johann Fabritius. Približno v istem času je Sonce skozi teleskop opazoval profesor matematike (in honorarni jezuit) Christoph Scheiner, ki zaradi svoje pripadnosti vsemogočnemu Redu ni mogel premagati zidu Aristotelovega nareka o čistosti Sonca. Po zagotovilih svojih cerkvenih nadrejenih, da sta se njegov teleskop ali njegova vizija zmotila, se je znanstvenik odločil za umik in poslušno "pozabil" na svoje raziskave, da ne bi nase nakopal obtožb strašne herezije.
Galileo Galilei se je izkazal za manj ustrežljivega.
Leta 1612 je v svojih pismih komentiral Fabricijeva opažanja in podrobno opisal nepravilne oblike sončne pege, njihov nastanek, razpadanje, gibanje po sončnem disku in, kar je najpomembnejše, poudaril, da so pege pojavi, ki se pojavljajo na površini Sonca, ne pa telesa, ki krožijo okoli njega.
Po Galilejevi avtoritativni izjavi so znanstveniki začeli intenzivno preučevati nerazumljive "črne koze", ki kvarijo obraz našega svetila. Leta 1613 je Johannes Kepler predlagal, da "spremenljivost peg kaže na njihovo motno naravo, toda ... zemeljske analogije so tu lahko v malo pomoči." V 18. stoletju so sončne pege veljale za temne vrhove, vidne skozi fotosfero Sonca med »osemo« svetleče snovi. Potem se je pojavila ideja, da so sončne pege luknje v fotosferi. Ta domneva je blizu sodobne ideje, vendar je zdaj znano, da sončne pege niso luknje v fotosferi, temveč njeni hladnejši, čeprav precej svetli deli; videti so temne le v primerjavi z okoliško izjemno svetlo površino.
Kar se tiče periodičnosti pojavljanja sončnih peg, so ljudje naredili nešteto pojavov zemeljskega življenja neposredno odvisnih od njih, predvsem vremena, pa tudi lakote, kuge, bolezni, vojne, to je pravzaprav v tem pojavu našli priročno »grešni kozel«, odgovoren za vse vrste nesreč. Tako je bila suša v Italiji leta 1632 povezana z odsotnostjo sončnih peg. V tistih letih, ko je bil sončni obraz obsijan z njimi, so žetve slovele po obilju, cene pšenice so padale, drevesa pa so rasla hitreje.
Leta 1870 je profesor univerze Yale Elias Loomis vzpostavil povezavo Magnetne nevihte in število opazovanih aurorov s periodičnostjo sončnih peg, ki je takrat nihče ni znal pojasniti. Že vrsto let znanstvenikom je ostalo popolnoma neznano, kako lahko Sonce, ki se nahaja 150 milijonov km od Zemlje, »zatrese« njeno magnetno polje in vname aurore... Ameriški kozmolog George Gamow v svoji knjigi »Zvezda, imenovana Sonce« nekoliko ironično ugotavlja, da »število risovih kož, ki jih kupi podjetje Hudson's Bay Company, narašča, ko je na Soncu veliko peg. Morda se to zgodi zato, ker so v takih obdobjih aurore svetlejše in zagotavljajo več možnosti za ugoden lov med dolgim polarne noči" Še bolj osupljivo in nenavadno je bilo sovpadanje maksimalnih sončnih peg s francosko in rusko revolucijo, obema svetovnima vojnama in korejskim konfliktom.
Seveda obstaja veliko subtilnih povezav med sončnimi in zemeljskimi pojavi. Če je Sonce sposobno spodbuditi rast dreves, potem ne moremo izključiti možnosti, da, kot je dejal Shakespeare, »v dejavnostih ljudi obstajajo plime« - plime s periodičnostjo 11 let ...
Identificiral in prepričljivo utemeljil prisotnost 11 in 22 letnikov sončni cikli Profesor A. Čiževski, ki je bil 50 let pred svojim časom in zaradi tega končal v Gulagu. Opredelil je povezavo med pojavom različnih družbenih in bioloških katastrof na Zemlji z »drsečim« 11-letnim ciklom sončne aktivnosti, ki se vsakih 22 let bistveno okrepi. Vendar danes ni koherentne teorije, ki bi razložila takšno soodvisnost. Res je, obstajajo hipoteze. Predvsem hipoteza Roberta Bracewella s kalifornijske univerze, ki že vrsto let proučuje cikle sončnih peg. Bolj ali manj zanesljivi podatki o sončnih pegah so na voljo že okoli leta 1800. Na podlagi teh podatkov lahko sklepamo, da je sončna aktivnost, merjena s »številom sončnih peg«, v različnih ciklih različna, to pomeni, da se maksimum enega 11-letnega cikla razlikuje od maksimuma naslednjega ali prejšnjega. Bracewell in številni drugi znanstveniki verjamejo, da obstajajo tudi drugi, daljši cikli v življenju Sonca.
Kaj so torej sončne pege, ki ne brez razloga veljajo za najbolj opazno manifestacijo aktivnosti? Izkazalo se je, da so to vrzeli med granulami, ki sestavljajo fotosfero Sonca, le da so se enormno povečale. V nasprotju z zelo svetlo fotosfero so lise videti temne, čeprav tudi svetijo, torej oddajajo energijo. Temperatura srednjega dela pege (najtemnejšega in najhladnejšega) je približno 4500°.
Sončne pege se pojavijo v obliki majhnih temnih por, širokih približno dva tisoč kilometrov. V nekaj dneh se pega poveča in po dveh tednih doseže največji razvoj. Tipična sončna pega ima premer 50 tisoč km, kar je 4-kratni premer Zemlje! Veliko mesto lahko znatno doseže velike velikosti– do 130 tisoč kilometrov. Velike lise "živijo" približno tri mesece, navadne - več dni. Vsaka pega ima temno osrednje območje, imenovano senca, ki je obdano s sivkastim oblakom - polsenco - kot da ima vlaknato strukturo s sledmi vrtinčenja okoli središča pege.
Najpomembnejša značilnost peg je prisotnost močnih magnetnih polj v njih, ki dosežejo največjo intenzivnost v območju sence. Na splošno je pega cev magnetnih silnic, ki segajo v fotosfero in popolnoma zapolnjujejo eno od več celic kromosferske mreže. Zgornji del Cev se razširi in silnice v njej se razhajajo, kakor klasje v snopu.
Večinoma se pike pojavljajo v skupinah, se spreminjajo, razpadajo na ločene dele in izginejo. Pege se pojavljajo predvsem v bližini sončnega ekvatorja. Premikanje sončnih peg nastane z pri različnih hitrostih: dlje kot je od ekvatorja, počasneje se pega premika. To nakazuje, da se Sonce ne vrti kot trdno telo, ampak kot plinasto telo. (Regije v bližini sončnega ekvatorja opravijo revolucijo okoli svoje osi v 27 zemeljske dni; blizu polarnega območja - za 34.)
Največja sončna pega
Leta 1947 so opazili sončno pego s površino 18 milijard km 2.
