Күн атмосферасында белсенділіктің керемет ырғағы басым. Ең үлкені телескопсыз да көрінетін күн дақтары - жұлдыз бетіндегі өте күшті магнит өрісі аймақтары. Әдеттегі жетілген дақ ақ және ромашка тәрізді. Ол төменнен тігінен созылған магнит ағынының тізбегі болып табылатын umbra деп аталатын күңгірт орталық өзектен және оның айналасындағы талшықтардың жеңілірек сақинасынан тұрады, ал оның айналасында магнит өрісі көлденеңінен сыртқа қарай созылады.
Күн дақтары
ХХ ғасырдың басында. Джордж Эллери Хейл өзінің жаңа телескопын пайдаланып, күннің белсенділігін нақты уақытта бақылап, күн дақтарының спектрі салқын қызыл М-типті жұлдыздардың спектріне ұқсас екенін анықтады. Осылайша, ол көлеңке қараңғы болып көрінетінін көрсетті, өйткені оның температурасы шамамен 3000 К, қоршаған орта температурасы 5800 К-ден әлдеқайда төмен.фотосфера. Нақтағы магниттік және газ қысымы қоршаған қысымды теңестіруі керек. Оны газдың ішкі қысымы сыртқы қысымнан айтарлықтай төмен болатындай етіп салқындату керек. «Салқын» аймақтарда қарқынды процестер жүреді. Күн дақтары жылуды төменнен тасымалдайтын конвекцияны күшті өріс арқылы басу арқылы салқындатылады. Осы себепті олардың көлемінің төменгі шегі 500 км құрайды. Кішкентай дақтар қоршаған радиацияның әсерінен тез қызады және жойылады.
Конвекцияның жоқтығына қарамастан, патчтарда көп ұйымдастырылған қозғалыс бар, көбінесе өрістің көлденең сызықтары мүмкіндік беретін жартылай көлеңкеде. Мұндай қозғалыстың мысалы - Evershed эффектісі. Бұл жарты жарықтың сыртқы жартысында жылдамдығы 1 км/с болатын ағын, ол қозғалатын заттар түрінде өз шегінен шығып кетеді. Соңғысы дақты қоршап тұрған аймақтың үстінен сыртқа ағып жатқан магнит өрісінің элементтері. Оның үстіндегі хромосферада кері Evershed ағыны спираль түрінде көрінеді. Жартылай көлеңкенің ішкі жартысы көлеңкеге қарай жылжиды.
Күн дақтары да өзгеріп тұрады. Фотосфераның «жарық көпірі» деп аталатын бөлігі көлеңкеден өткенде, жылдам көлденең ағын пайда болады. Көлеңке өрісі қозғалысқа мүмкіндік беру үшін тым күшті болғанымен, хромосфераның дәл үстіндегі хромосферада периоды 150 с болатын жылдам тербелістер бар. Пенумбраның үстінде деп аталатындар бар. 300 секундтық периодпен радиальді түрде сыртқа таралатын қозғалатын толқындар.
Күн дақтарының саны
Күн белсенділігі 40° аралығында жұлдыздың бүкіл бетін жүйелі түрде өтеді.ендік, бұл құбылыстың ғаламдық сипатын көрсетеді. Циклдегі елеулі ауытқуларға қарамастан, ол жалпы әсерлі тұрақты болып табылады, бұл күн дақтарының сандық және ендік позицияларындағы жақсы белгіленген тәртіппен дәлелденеді.
Кезеңнің басында топтардың саны және олардың өлшемдері 2–3 жылдан кейін максималды санға, ал тағы бір жылдан кейін максималды аумаққа жеткенше тез өседі. Топтың орташа өмір сүру ұзақтығы Күннің шамамен бір айналуын құрайды, бірақ шағын топ тек 1 күнге созылады. Ең үлкен күн дақтары топтары мен ең үлкен атқылаулар әдетте күн дақтарының шегіне жеткеннен кейін 2 немесе 3 жылдан кейін пайда болады.
10 топ пен 300 нүктеге дейін, ал бір топта 200-ге дейін болуы мүмкін. Цикл барысы тұрақты емес болуы мүмкін. Тіпті максимумға жақын болса да, күн дақтарының саны уақытша айтарлықтай төмендеуі мүмкін.
11 жылдық цикл
Күн дақтарының саны шамамен 11 жыл сайын минимумға қайтады. Қазіргі уақытта Күнде әдетте төмен ендіктерде бірнеше шағын ұқсас түзілімдер бар және олар бірнеше ай бойы мүлдем болмауы мүмкін. Жаңа күн дақтары алдыңғы циклге қарама-қарсы полярлықпен 25° және 40° арасындағы жоғары ендіктерде пайда бола бастайды.
Сонымен бірге жоғары ендіктерде жаңа дақтар, ал төменгі ендіктерде ескі нүктелер болуы мүмкін. Жаңа циклдің алғашқы дақтары кішкентай және бірнеше күн ғана өмір сүреді. Айналу кезеңі 27 күн болғандықтан (жоғары ендіктерде ұзағырақ), олар әдетте оралмайды, ал жаңалары экваторға жақынырақ.
11 жылдық цикл үшінкүн дақтары топтарының магниттік полярлығының конфигурациясы берілген жарты шарда бірдей және басқа жарты шарда қарама-қарсы бағытта болады. Ол келесі кезеңде өзгереді. Осылайша, солтүстік жарты шардағы жоғары ендіктердегі жаңа күн дақтары оң полярлыққа, содан кейін теріс полярлыққа ие болуы мүмкін, ал төменгі ендіктегі алдыңғы цикл топтары қарама-қарсы бағытқа ие болады.
Біртіндеп ескі дақтар жойылып, жаңалары төменгі ендіктерде үлкен сандар мен өлшемдерде пайда болады. Олардың таралуы көбелек тәрізді.
Толық цикл
Күн дақтары топтарының магниттік полярлығының конфигурациясы әр 11 жыл сайын өзгеретіндіктен, ол 22 жыл сайын бірдей мәнге оралады және бұл кезең толық магниттік цикл кезеңі болып саналады. Әр кезеңнің басында полюстегі басым өріспен анықталатын Күннің жалпы өрісі алдыңғысының дақтары сияқты полярлыққа ие болады. Белсенді аймақтар үзілген кезде магнит ағыны оң және теріс таңбалы бөліктерге бөлінеді. Бір аймақта көптеген дақтар пайда болып, жойылғаннан кейін бір немесе басқа белгісі бар үлкен бірполярлы аймақтар түзіледі, олар Күннің сәйкес полюсіне қарай жылжиды. Полюстердегі әрбір минимум кезінде сол жарты шардағы келесі полярлық ағыны басым болады және бұл Жерден көрінетін өріс.
Бірақ барлық магнит өрістері теңдестірілсе, олар полярлық өрісті басқаратын үлкен бірполярлы аймақтарға қалай бөлінеді? Бұл сұраққа жауап берілген жоқ. Полюстерге жақындаған өрістер экваторлық аймақтағы күн дақтарына қарағанда баяу айналады. Ақырында әлсіз өрістер полюске жетеді және басым өрісті кері айналдырады. Бұл жаңа топтардың жетекші нүктелері алуы тиіс полярлықты өзгертеді, осылайша 22 жылдық циклді жалғастырады.
Тарихи дәлел
Күн белсенділігінің циклі бірнеше ғасырлар бойы қалыпты болғанымен, онда айтарлықтай өзгерістер болды. 1955-1970 жылдары солтүстік жарты шарда күн дақтары әлдеқайда көп болды, ал 1990 жылы оңтүстікте олар басым болды. 1946 және 1957 жылдары шыңына жеткен екі цикл тарихтағы ең үлкен цикл болды.
Ағылшын астрономы Уолтер Мадер 1645 және 1715 жылдар аралығында күннің өте аз дақтары байқалғанын көрсететін күннің магниттік белсенділігінің төмен кезеңіне қатысты дәлелдер тапты. Бұл құбылыс алғаш рет шамамен 1600 жылы ашылғанымен, осы кезеңде бірнеше көріністер тіркелді. Бұл кезең үйінді минимумы деп аталады.
Тәжірибелі бақылаушылар дақтардың жаңа тобының пайда болуын үлкен оқиға ретінде айтып, оларды көп жылдар бойы көрмегенін атап өтті. 1715 жылдан кейін бұл құбылыс қайта оралды. Бұл 1500-1850 жылдар аралығындағы Еуропадағы ең суық кезеңге сәйкес келді. Алайда бұл құбылыстардың байланысы дәлелденген жоқ.
Шамамен 500 жыл аралығымен басқа ұқсас кезеңдерге қатысты кейбір дәлелдер бар. Күн белсенділігі жоғары болған кезде, күн желінен пайда болатын күшті магнит өрістері Жерге жақындап келе жатқан жоғары энергиялы галактикалық ғарыштық сәулелерді бөгеп тастайды, нәтижесінде азаяды.көміртегі-14 түзілуі. Ағаш сақиналарындағы 14С өлшеу Күннің төмен белсенділігін растайды. 11 жылдық цикл 1840 жылдарға дейін ашылған жоқ, сондықтан оған дейінгі бақылаулар тұрақты емес болды.
Эфемерлік аймақтар
Күн дақтарынан басқа, эфемерлі белсенді аймақтар деп аталатын көптеген ұсақ дипольдер бар, олар орташа есеппен бір тәуліктен аз уақыт өмір сүреді және бүкіл Күнде кездеседі. Олардың саны күніне 600-ге жетеді. Эфемерлі аймақтар шағын болғанымен, олар күннің магнит ағынының едәуір бөлігін құра алады. Бірақ олар бейтарап және өте кішкентай болғандықтан, олар циклдің эволюциясында және жаһандық өріс үлгісінде рөл атқармауы мүмкін.
Үздіктер
Бұл күн белсенділігі кезінде байқалатын ең әдемі құбылыстардың бірі. Олар Жер атмосферасындағы бұлттарға ұқсайды, бірақ жылу ағындары емес, магнит өрістері арқылы қолдау көрсетеді.
Күн атмосферасын құрайтын иондар мен электрондардың плазмасы тартылыс күшіне қарамастан өрістің көлденең сызықтарынан өте алмайды. Өріс сызықтары бағытты өзгертетін қарама-қарсы полярлықтар арасындағы шекараларда пайда болады. Осылайша, олар өрістердің кенет ауысуының сенімді көрсеткіштері болып табылады.
Хромосферадағыдай, ақ жарықта көрнекіліктер мөлдір және толық тұтылуларды қоспағанда, Hα (656, 28 нм) кезінде байқалуы керек. Тұтылу кезінде қызыл Hα сызығы көрнекті жерлерге әдемі қызғылт реңк береді. Олардың тығыздығы фотосферадан әлдеқайда төмен, өйткені ол да барбірнеше соқтығыстар. Олар төменнен радиацияны жұтып, оны барлық бағытта шығарады.
Тұтылу кезінде Жерден көрінетін жарықта көтерілетін сәулелер жоқ, сондықтан көрнекті жерлер күңгірт болып көрінеді. Бірақ аспан одан да қараңғы болғандықтан, олар оның фонында жарқын болып көрінеді. Олардың температурасы 5000-50000 К.
Көрнекілік түрлері
Үлгілердің екі негізгі түрі бар: тыныш және өтпелі. Біріншілері бірполярлы магниттік аймақтардың немесе күн дақтары топтарының шекараларын белгілейтін ауқымды магнит өрістерімен байланысты. Мұндай аймақтар ұзақ уақыт өмір сүретіндіктен, тыныш көрнекті жерлерге де қатысты. Олардың әртүрлі пішіндері болуы мүмкін - хеджирлеу, ілулі бұлттар немесе шұңқырлар, бірақ олар әрқашан екі өлшемді. Тұрақты жіптер жиі тұрақсыз және жарылып кетеді, бірақ жай жоғалып кетуі мүмкін. Тыныш көрінетін жерлер бірнеше күн бойы сақталады, бірақ магниттік шекарада жаңалары пайда болуы мүмкін.
Өтпелі проминенттер күн белсенділігінің ажырамас бөлігі болып табылады. Оларға алау арқылы лақтырылатын материалдың ұйымдастырылмаған массасы болып табылатын ағындар және шағын шығарындылардың коллимацияланған ағындары болып табылатын шоғырлар жатады. Екі жағдайда да заттардың бір бөлігі бетіне қайта оралады.
Ілмек тәрізді көрнекіліктер осы құбылыстардың салдары болып табылады. Жарқырау кезінде электрон ағыны бетті миллиондаған градусқа дейін қыздырып, ыстық (10 миллион К-ден астам) тәждік өсінділерді құрайды. Олар қатты сәулеленеді, салқындатылады және қолдаудан айырылып, пішінде жер бетіне түседі.магниттік күш сызықтары бойынша әдемі ілмектер.
Жыпылықтау
Күн белсенділігіне байланысты ең әсерлі құбылыс – күн дақтары аймағынан магниттік энергияның күрт бөлінуі болып табылатын алаулар. Жоғары энергияға қарамастан, олардың көпшілігі көрінетін жиілік диапазонында дерлік көрінбейді, өйткені энергияның эмиссиясы мөлдір атмосферада жүреді және көрінетін жарықта салыстырмалы түрде төмен энергия деңгейіне жететін фотосфераны ғана байқауға болады.
Жарқырау Hα сызығында жақсы көрінеді, мұнда жарықтық көрші хромосфераға қарағанда 10 есе және қоршаған континуумға қарағанда 3 есе жоғары болуы мүмкін. Hα-да үлкен алау бірнеше мың күн дискісін қамтиды, бірақ көрінетін жарықта бірнеше кішкентай жарық нүктелер ғана пайда болады. Бұл жағдайда бөлінетін энергия 1033 эрг жетуі мүмкін, бұл бүкіл жұлдыздың 0,25 секундтағы шығысына тең. Бұл энергияның көп бөлігі бастапқыда жоғары энергиялы электрондар мен протондар түрінде шығарылады, ал көрінетін сәулелену хромосфераға бөлшектердің әсерінен туындаған екіншілік әсер болып табылады.
Аурулардың түрлері
Алаулардың өлшем диапазоны кең - алып, Жерді бөлшектермен бомбалаудан әрең байқалатынға дейін. Олар әдетте толқын ұзындығы 1 ден 8 ангстремге дейінгі байланысты рентгендік ағындары бойынша жіктеледі: Cn, Mn немесе Xn 10-6, 10-5 және 10-4 W/m2 тиісінше. Сонымен, Жердегі M3 3 × ағынға сәйкес келеді10-5 В/м2. Бұл көрсеткіш сызықтық емес, өйткені ол жалпы радиацияны емес, шыңды ғана өлшейді. Жыл сайын 3-4 ең үлкен алауларда бөлінетін энергия барлық басқалардың энергияларының қосындысына тең.
Жарқырау арқылы жасалған бөлшектердің түрлері үдеу орнына байланысты өзгереді. Иондаушы соқтығыстар үшін Күн мен Жер арасында материал жеткіліксіз, сондықтан олар бастапқы иондану күйін сақтайды. Соққы толқындары арқылы тәжде үдетілген бөлшектер 2 миллион К типтік тәждік иондануды көрсетеді. Алау денесінде үдетілген бөлшектердің иондануы айтарлықтай жоғары және He3 сирек изотопы өте жоғары концентрацияға ие. гелий тек бір нейтронмен.
Негізгі алаулардың көпшілігі аздаған гиперактивті үлкен күн дақтары топтарында болады. Топтар – қарама-қарсы полярлықпен қоршалған бір магниттік полярлықтың үлкен кластерлері. Мұндай түзілістердің болуына байланысты күн алауының белсенділігін болжау мүмкін болса да, зерттеушілер олардың қашан пайда болатынын болжай алмайды және олардың неден туатынын білмейді.
Жерге әсер ету
Жарық пен жылуды қамтамасыз етумен қатар, Күн Жерге ультракүлгін сәулелер, күн желінің тұрақты ағыны және үлкен алаулардың бөлшектері арқылы әсер етеді. Ультракүлгін сәуле озон қабатын жасайды, ол өз кезегінде планетаны қорғайды.
Күн тәжінен түсетін жұмсақ (ұзын толқын ұзындығы) рентген сәулелері ионосфера қабаттарын жасайды, оларықтимал қысқа толқынды радиобайланыс. Күн белсенділігі күндері тәждің сәулеленуі (баяу өзгеретін) және жарқыраудың (импульсті) жақсы шағылысу қабатын жасау үшін артады, бірақ ионосфераның тығыздығы радиотолқындар жұтылып, қысқа толқындар байланысы кедергі болғанша артады.
Қатты (қысқа толқын ұзындығы) рентгендік импульстар ионосфераның ең төменгі қабатын (D-қабатын) иондап, радио сәулеленуді тудырады.
Жердің айналмалы магнит өрісі күн желін бөгеп, бөлшектер мен өрістер айналатын магнитосфераны құрайтын күшті. Жарықтандыруға қарама-қарсы жағында өріс сызықтары геомагниттік шлейф немесе құйрық деп аталатын құрылымды құрайды. Күн желінің күшеюі кезінде жер өрісінің күрт өсуі байқалады. Планетааралық өріс Жерге қарама-қарсы бағытта ауысқанда немесе оған үлкен бөлшектер бұлттары соқтығысқанда, шлейфтегі магнит өрістері қайта қосылып, полярлық сәулелерді жасау үшін энергия бөлінеді.
Магниттік дауылдар және күн белсенділігі
Үлкен тәж саңылауы Жерді айналып өткен сайын күн желі үдеп, геомагниттік дауыл пайда болады. Бұл 27 күндік циклды жасайды, әсіресе күн дақтарының минимумында байқалады, бұл күн белсенділігін болжауға мүмкіндік береді. Үлкен алаулар және басқа да құбылыстар тәждік массаның лақтырылуын, магнитосфераның айналасында сақиналы ток түзетін энергетикалық бөлшектердің бұлттарын тудырады, геомагниттік дауыл деп аталатын Жер өрісінің күрт ауытқуын тудырады. Бұл құбылыстар радиобайланысты бұзады және қалааралық желілерде және басқа да ұзын өткізгіштерде ток кернеуін тудырады.
Жердегі барлық құбылыстардың ішіндегі ең қызықтысы күн белсенділігінің біздің планетамыздың климатына ықтимал әсері болуы мүмкін. Mound минимумы ақылға қонымды болып көрінеді, бірақ басқа да анық әсерлер бар. Ғалымдардың көпшілігі басқа бірқатар құбылыстармен жасырылған маңызды байланыс бар деп санайды.
Зарядталған бөлшектер магнит өрісін ұстанатындықтан, корпускулярлық сәулелену барлық үлкен алауларда байқалмайды, тек Күннің батыс жарты шарында орналасқандарда ғана байқалады. Оның батыс жағынан күш сызықтары Жерге жетіп, бөлшектерді сол жерге бағыттайды. Соңғылары негізінен протондар, өйткені сутегі күннің басым құраушы элементі болып табылады. Секундына 1000 км/с жылдамдықпен қозғалатын көптеген бөлшектер соққы толқыны фронтын жасайды. Үлкен алаулардағы энергиясы аз бөлшектердің ағыны соншалықты қарқынды, ол Жердің магнит өрісінен тыс ғарышкерлердің өміріне қауіп төндіреді.
