Солнечная активность

Материал из Циклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Фотография, показывающая активность Солнца в мае 2013 года

Со́лнечная акти́вность — комплекс явлений и процессов, связанных с образованием и распадом в солнечной атмосфере сильных магнитных полей.

История изучения солнечной активности[править]

Последние 30 лет солнечной активности
400-летняя история числа солнечных пятен

Наиболее изученный вид солнечной активности (СА) — изменение числа солнечных пятен. Первые сообщения о пятнах на Солнце относятся к наблюдениям 800 года до н. э. в Китае, первые рисунки относятся к 1128 году. В 1610 году астрономы начали использовать телескоп для наблюдения Солнца. Первоначальные исследования фокусировались на природе пятен и их поведении[1]. Несмотря на то, что физическая природа пятен оставалась неясной вплоть до XX века, наблюдения продолжались. В XV и XVI вв. исследования были затруднены по причине их малого количества, что сейчас рассматривается как продолжительный период низкой СА, называемый минимумом Маундера. К XIX веку уже имелся достаточно продолжительный ряд наблюдений числа пятен, чтобы определить периодические циклы в активности Солнца. В 1845 году профессора Д. Генри и С. Александер из Принстонского университета наблюдали Солнце с помощью термометра и определили, что пятна излучают меньше энергии по сравнению с окружающими областями Солнца. Позже было определено излучение выше среднего в областях так называемых солнечных факелов[2].

Связь изменений СА и климата Земли исследуется с 1900 года. Ч. Г. Аббот из Смитсонианской обсерватории (САО) был занят изучением активности Солнца. Позже, будучи уже главой САО, он учредил солнечную обсерваторию в Калама (Чили) для дополнения наблюдений, которые проводились в Маунт-Вильсон. Результатом этой работы стало определение 27 гармонических периодов СА в пределах цикла Хейла (период 22 года), включая циклы периодом 7, 13 и 39 месяцев. Также прослеживалась связь этих периодов с погодой посредством сопоставления солнечных трендов с температурой и уровнем осадков в городах. С появлением дисциплины дендрохронологии начались попытки установить связь скорости роста деревьев с текущей СА и последующей интерпретацией прежних периодов[3]. Статистические исследования связи погоды и климата с СА были популярны на протяжении столетий, начиная по крайней мере с 1801 года, когда У. Гершель заметил связь между количеством солнечных пятен и ценами на пшеницу[4]. Сейчас эта связь устанавливается с использованием обширных наборов данных, полученных наземными станциями и метеорологическими спутниками, с применением погодных моделей и наблюдений текущей активности Солнца[5].

Солнечные пятна[править]

График, демонстрирующий показатели солнечной активности, включая число пятен и космогенное образование изотопов
Восстановленная солнечная активность за последние 11 400 лет. Период высокой активности («Солнечный оптимум») примерно 8000 лет назад также отмечен

Солнечные пятна — это области на поверхности Солнца, которые темнее окружающей их фотосферы, так как в них сильное магнитное поле подавляет конвекцию плазмы и снижает её температуру примерно на 2000 градусов. Связь общей светимости Солнца с количеством пятен является предметом споров, начиная с первых наблюдений за числом и площадью солнечных пятен в XVII веке[6][7]. Сейчас известно, что взаимосвязь существует — пятна, как правило, менее чем на 0,3 % уменьшают светимость Солнца и вместе с тем увеличивают светимость менее чем на 0,05 % путём образования факелов и яркой сетки, связанной с магнитным полем[8]. Влияние на солнечную светимость магнитно-активных областей не было подтверждено вплоть до первых наблюдений с ИСЗ в 1980-х годах[9]. Орбитальные обсерватории «Нимбус 7», запущенная 25 октября 1978 года, и «Солнечный максимум», запущенная 14 февраля 1980 года, определили, что благодаря ярким областям вокруг пятен, общий эффект заключается в увеличении яркости Солнца вместе с увеличением числа пятен. Согласно данным, полученным с солнечной обсерватории «SOHO», изменение СА соответствует также незначительному, ~0,001 %, изменению диаметра Солнца[10].

Количество солнечных пятен характеризуется с помощью числа Вольфа, которое известно также как цюрихское число. Этот индекс использует комбинированное число пятен и число групп пятен, а также учитывает различия в наблюдательных приборах. Используя статистику числа солнечных пятен, наблюдения за которыми осуществлялось в течение сотен лет, и наблюдаемые взаимосвязи в последние десятилетия, производятся оценки светимости Солнца за весь исторический период. Также, наземные инструменты калибруются на основании сравнения с наблюдениями на высотных и космических обсерваториях, что позволяет уточнить старые данные. Другие достоверные данные, такие как наличие и количество радиоизотопов, происхождение которых обусловлено космическим излучением (космогенных), используются для определения магнитной активности и — с большой вероятностью — для определения солнечной активности.

Солнечные циклы[править]

Солнечными циклами называются периодические изменения в солнечной активности. Предполагается наличие большого количества циклов с периодами 11, 22, 87, 210, 2300 и 6000 лет. Основные циклы продолжительностью 11, 22 и 2300 лет носят также название, соответственно, циклов Швабе, Хейла и Холлстатта.

Примечания[править]

  1. ↑ Великие моменты в истории физики Солнца (en). Great Moments in the History of Solar Physics. Архивировано из первоисточника 21 мая 2013. Проверено 26 февраля 2010.
  2. ↑ Arctowski H. On Solar Faculae and Solar Constant Variations англ. // Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America : журнал. — 1940. — Vol. 26. — № 6. — С. 406—411. — DOI:10.1073/pnas.26.6.406 Шаблон:Free access
  3. ↑ H.C. Fritts, 1976, Кольца деревьев и климат (англ. Tree Rings and Climate), London: Academic Press.
  4. ↑ William Herschel (1738–1822). High Altitude Observatory. Архивировано из первоисточника 6 ноября 2009.[недоступная ссылка] Проверено 27 февраля 2008.
  5. ↑ Camp C. D., Tung K. The Influence of the Solar Cycle and QBO on the Late Winter Stratospheric Polar Vortex англ. // EOS Trans. AGU : journal. — 2006. — Vol. 87. — № 52. — С. Fall Meet. Suppl., Abstract #A11B—0862. — DOI:10.1029/2006EO300005
  6. ↑ Eddy J. A. Samuel P. Langley (1834—1906) англ. // Journal for the History of Astronomy. — 1990. — Vol. 21. — С. 111—120.
  7. ↑ Foukal P. V., Mack P. E., Vernazza J. E. The effect of sunspots and faculae on the solar constant англ. // The Astrophysical Journal. — 1977. — Vol. 215. — С. 952. — DOI:10.1086/155431
  8. ↑ Willson R. C. et al. Observations of Solar Irradiance Variability англ. // Science. — 1981. — В. 4483. — Vol. 211. — С. 700—702. — DOI:10.1126/science.211.4483.700
  9. ↑ DOI:10.1038/351042a0
    Вы можете подставить цитату вручную (enwiki).
  10. ↑ Dziembowski W. A., Goode P. R., Schou J. Does the sun shrink with increasing magnetic activity? англ. // The Astrophysical Journal : journal. — IOP Publishing, 2001. — Vol. 553. — С. 897—904. — DOI:10.1086/320976

Литература[править]

  • Витинский Ю. И. Солнечная активность. — 2-е изд. — Москва: Наука, 1983. — 193 с.

Шаблон:Солнце

Рувики

Одним из источников, использованных при создании данной статьи, является статья из википроекта «Рувики» («ruwiki.ru») под названием «Солнечная активность», расположенная по адресу:

—«https://ru.ruwiki.ru/wiki/Солнечная_активность»

Материал указанной статьи полностью или частично использован в Циклопедии по лицензии CC-BY-SA 4.0 и более поздних версий.

Всем участникам Рувики предлагается прочитать материал «Почему Циклопедия?».

Источник — http://cyclowiki.org/w/index.php?title=Солнечная_активность&oldid=2318762