Найти тему
Сергей Чумаков

Что происходит на Солнце: о природе солнечных пятен

Изображение Gerhard Gellinger с сайта Pixabay
Изображение Gerhard Gellinger с сайта Pixabay

Солнце — главная и единственная звезда нашей планетной системы, горячий шар из электрически заряженного газа, так называемой плазмы. От этого космического объекта зависит благополучие человечества и само существование жизни на Земле. Поэтому процессы, происходящие в недрах и на поверхности Солнца представляют интерес не только для астрономов.

Никакой поверхности в привычном смысле, у Солнца нет, ведь плотность вещества некоторых участков звезды сравнима с плотностью воды. Но фотосфера, слой, излучение которого непосредственно наблюдается с планеты, условились считать поверхностью. Именно о ней мы говорим, когда видим солнечный диск на небе. Под фотосферой, на глубине в сотни тысяч километров происходят термоядерные реакции, результатом которых является выделение энергии, в том числе и в форме видимого света.

Процессы в фотосфере Солнца, которые проявляются в виде тёмных участков, известны человечеству давно. Это солнечные пятна, упоминания о которых обнаружены ещё в средневековых английских летописях. С 19-го века астрономам стало понятно: пятна фактически похожи на области «холодного» вещества, излучающего меньше света, чем окружающая поверхность. Слово «холодное» я не зря взял в кавычки — если средняя температура солнечной фотосферы достигает 6000 тысяч градусов, то в центре пятен она на 2000 градусов ниже. Поэтому с Земли кажется, что на диске звезды вдруг появились непрозрачные участки. На самом деле это результат разности температур и яркости отдельных участков. Горящая спичка в луче прожектора тоже будет казаться тёмной точкой.

Изображение: NASA Goddard Space Flight Center from Greenbelt, MD, USA / Public domain
Изображение: NASA Goddard Space Flight Center from Greenbelt, MD, USA / Public domain

Но какова причина образования солнечных пятен? Причина снова лежит под фотосферой — это изменение магнитного поля нашей звезды, когда на отдельных участках оно словно вспучивается и выходит за пределы солнечной поверхности. Разумеется, плазма, обладающая электрическим зарядом, взаимодействует с возмущённым магнитным полем, как проводник под током реагирует на присутствие магнита. Рождается пятно.

Некоторые пятна наблюдаются в течении недели или нескольких, другие исчезают быстрее. Часто солнечные пятна образуются группами, что облегчает наблюдение.

Количество пятен на Солнце не остаётся постоянным, а периодически меняется. В науке говорят о цикле Швабе или одиннадцатилетнем цикле солнечной активности: за первые 4 года цикла количество пятен резко нарастает, затем уменьшается в течении 7 последующих лет. Вместе с количеством тёмных структур в фотосфере меняется и место их возникновения. Разумеется, время нарастания и снижения активности внутри цикла может быть чуть больше или чуть меньше.

Изображение NASA/SDO/AIA/HMI/Goddard Space Flight Center / Public domain
Изображение NASA/SDO/AIA/HMI/Goddard Space Flight Center / Public domain

Стоит рассказать ещё об одной закономерности, связанной с исчезновением почти всех пятен в фотосфере нашей звезды. Это явление не раз описывали как катастрофическое и внезапное, но ничего нового здесь нет. Известно, что с 1645 по 1715 на Солнце было зафиксировано 50 пятен, хотя за такой же период их бывает до 50 тысяч. Подобный минимум получил название Маундеровского по фамилии учёного, обнаружившего феномен. Маундеровский минимум сопровождался небольшим уменьшением количества энергии, приходящей от Солнца в виде излучения. Последующие исследования показали: за последние десять тысяч лет подобных минимумов было 18, а значит это периодическое явление.

Было интересно? Посмотрите другие материалы канала и подпишитесь. А ещё я пишу книги про физику и астрономию, можете ознакомиться и совершенно бесплатно скачать одну из них

Уважаемые адепты летающих тарелочек и эмоционально несдержанные читатели, ваши комментарии неизбежно удаляются. Даже не тратьте время.