Солнечные циклы

Характеристика солнечных пятен

Самая главная особенность пятен – наличие в них сильных магнитных полей, достигающих наибольшей напряженности в области тени. Представьте себе выходящую в фотосферу трубку силовых линий магнитного поля. Верхняя часть трубки расширяется, и силовые линии в ней расходятся, как колосья в снопе. Поэтому вокруг тени магнитные силовые линии принимают направление, близкое к горизонтальному. Магнитное поле как бы расширяет пятно изнутри и подавляет конвективные движения газа, переносящие энергию из глубины вверх. Поэтому в области пятна температура оказывается меньше примерно на 1000 К. Пятно является как бы охлажденной и скованной магнитным полем ямой в солнечной фотосфере.Чаще всего пятна возникают целыми группами, но в них выделяются два больших пятна. Одно, небольшое, — на западе, а другое, поменьше, — на востоке. Вокруг них и между ними часто бывает множество мелких пятен. Такая группа пятен называется биполярной, потому что у больших пятен всегда противоположная полярность магнитного поля. Они как бы связаны с одной и той же трубкой силовых линий магнитного поля, которая в виде гигантской петли вынырнула из-под фотосферы, оставив концы где-то в глубоких слоях, увидеть их невозможно. Пятно, из которого выходит магнитное поле из фотосферы, имеет северную полярность, а то, в которое силовое поле входит обратно под фотосферу – южную.

Другие солнечные циклы

Помимо 11-тилетнего и 22-хлетнего солнечных циклов наблюдаются и другие периодичные изменения солнечной активности. Так, например, солнечные максимумы и минимумы также демонстрируют колебания в масштабах века, что называется «цикл Гляйсберга» и имеет период 70 — 100 лет. Существует также двухсотлетний солнечный цикл («цикл Зюсса» или «цикл де Врие»), минимум которого называется «глобальным» и определяется как заметное снижение солнечной активности в течении десятков лет раз в два века.

Примечательно, что во время «глобальных минимумов» наблюдается не только уменьшение количества солнечных пятен, но также и значительные похолодания на Земле. Наиболее известным таким периодом является минимум Маундера (1645—1715), во время которого длился так называемый «малый ледниковый период». Однозначная взаимосвязь этих явлений не обнаружена, однако наблюдается совпадение (корреляция) вековых солнечных циклов с изменениями температуры на Земле. Причины самих вековых циклов Солнца также явно не определены. Вполне вероятно, что эти циклы вызваны не природой звезды, а динамикой неких внешних объектов, например, вращением крупного звездного скопления в центре Млечного Пути. https://www.youtube.com/watch?v=cDrBDfXyDuM

История изучения солнечной активности


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.
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 из Принстонского университета наблюдали Солнце с помощью термометра и определили, что пятна излучают меньше радиации по сравнению с окружающими областями Солнца. Позже было определено излучение выше среднего в областях факел.

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. 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. Сейчас эта связь устанавливается с использованием обширных наборов данных, полученных наземными станциями и метеорологическими спутниками, с применением погодных моделей и наблюдений текущей активности Солнца.

Ученые еще не полностью понимают внутреннюю работу Солнца

Одна из проблем для исследователей, работающих над предсказанием активности Солнца и его воздействия на окуржающую среду, заключается в том, что ученые еще не полностью понимают внутреннюю работу нашей звезды. Кроме того, некоторые факторы, которые играют в глубине Солнца, не могут быть измерены непосредственно. Они должны быть оценены на основе измерених связанных с ними явлений на поверхности Солнца, таких как солнечные пятна.

Знание того, как поведет себя Солнце, может дать необходимое понимание для планирования защиты исследователей, которые отправятся в глубокий космос. Это также позволяет нам защищать технологии, от которых мы зависим: спутниковые миссии, изучающие вселенную из космоса, посадочные модули и марсоходы, направляющиеся на Луну и Марс, и телекоммуникационные спутники прямо на нашем собственном заднем дворе.

Литература

  • Витинский Ю. И., Копецкий М., Куклин Г. В. Статистика пятнообразовательной деятельности Солнца. — М.: Наука, 1986.
  • Гвишиани А. Д., Старостенко В. И., Сумарук Ю. П. и др. Уменьшение солнечной и геомагнитной активности с 19-го по 24-й цикл // Геомагнетизм и аэрономия. 2020. Т 55. № 3. С. 314-322.
  • Дергачёв В. А. Радиоуглеродный хронометр // Природа. — 1994. — № 1. — С. 3-15.
  • Наговицын Ю. А. Глобальная активность Солнца на длительных временах // Астрофизический бюллетень. — 2008. — № 1. — С. 45-58.
  • Прист Э. Р. Солнечная магнитогидродинамика. — М.: Мир, 1985.
  • Солнечный цикл / Лившиц М. А. // Физика космоса: Маленькая энциклопедия / Редкол.: Р. А. Сюняев (Гл. ред.) и др. — 2-е изд. — М. : Советская энциклопедия, 1986. — С. 639—641. — 783 с. — 70 000 экз.

Да здравствует сюрприз?

Это только кажется, что белая и черная полосы настигают внезапно! Удачи, неудачи, личные кризисы, победы и поражения да даже определенные люди приходят в нашу жизнь не случайно, и более того… по расписанию! Не стоит понимать эту фразу буквально: конечно, не существует табло, на котором высвечиваются час и минута отправления «поезда любви» и «поезда разлуки». Зато есть китайский календарь, который предсказывает, каким окажется тот или иной год.

Так вот, календарь этот утверждает, что каждые 12 лет с нами происходят похожие события. Скажем, если 12 лет назад вы устроились на новую работу, обзавелись хобби, переехали, пошли учиться, то с большой долей вероятности ваша жизнь в текущем году развивается примерно поэтому же сценарию.

Хотите узнать, что вас ждет в этом году? Отмотайте пленку времени на 12 лет назад (вот где пригодился бы личный дневник!), проанализируйте, каким был для вас предыдущий период, и – это самое важное — сделайте выводы! Так, если 12 лет назад вам пришлось столкнуться с трудностями, подумайте, сможете ли вы не допустить их сейчас, или, по крайней минимизировать последствия?

Что такое солнечный цикл?

Солнечный цикл — это периодическое 11-летнее колебание магнитного поля Солнца, во время которого его северный и Южный полюса меняются местами. Это оказывает огромное влияние на количество и размер солнечных пятен, уровень солнечной радиации и выброс солнечного материала, состоящего из вспышек и корональных петель. Под влиянием космоса происходит изменение климата.

Интересный запах: в Австралии нашли шоколад, хранившийся 120 лет

Муку давно исключила из рациона, поэтому делаю шоколадный торт без нее

Мультфильмы российских авторов смогут побороться за «Оскар» в этом году

Впервые солнечный цикл был отмечен в 1775 году датским астрономом Кристианом Хорребоу, который заметил, что количество и размер солнечных пятен повторяются.

В 1843 году немецкий астроном Самуэль Генрих Швабе также отметил это колебание числа солнечных пятен, а швейцарский астроном Рудольф Вольф реконструировал цикл вплоть до наблюдений Солнца, сделанных Галилеем.

Вольф создал схему подсчета солнечных пятен, известную как индекс Вольфа, и схему нумерации, в которой цикл 1755-1766 годов был обозначен циклом № 1.

В начале цикла солнечных пятен солнечные пятна появляются в средних широтах Солнца, как на севере, так и на юге. Затем они движутся к экватору, пока не достигнут солнечного минимума. В конечном счете солнечные пятна распадаются и высвобождают магнитный поток на поверхность Солнца или фотосферу.

Солнечные циклы

Активность нашей звезды временами меняется, и происходит это с определённой периодичностью. Эти периоды и называют солнечными циклами. За солнечные циклы отвечает магнитное поле звезды.

 Вращение Солнца отличается от вращения твёрдых тел. Разные области звезды обладают различными скоростями, что и определяет величину поля. И оно проявляется в фотосфере солнечными пятнами.

Каждый цикл характеризуется сменой полярности магнитного поля.

Одиннадцатилетний

Этот период активности Солнца самый известный и более изученный. Также его называют законом Швабе-Вольфа, отдавая дань первооткрывателю этой периодичности светила. Название «одиннадцатилетний» несколько условно для данного цикла.

Продолжительность его, например, в XVIII – XX веках колебалась от 7 до 17 лет, а в веке ХХ среднее значение составило 10,5 лет. В первые четыре года цикла происходит активное увеличение количества солнечных пятен. Также учащаются вспышки, число волокон и протуберанцев.

В следующий период (около семи лет) количество пятен и активность уменьшаются. 11-летние циклы имеют различные высоты в максимумах. Их принято измерять в относительных числах Вольфа. Самым высоким индексом за всё время наблюдений отметился 19-й цикл.

Его значение составило 201 единица, при минимуме около 40.

Двадцатидвухлетний

По сути, это двойной цикл Швабе. Он связывает пятна и магнитные поля звезды. Каждые 11 лет изменяется знак магнитного поля и положение магнитных полярностей групп пятен. Для возврата общего магнитного поля в начальное положение требуется два цикла Швабе, или 22 года.

Вековой

Этот цикл продолжается от 70 до 100 лет. Это модуляция одиннадцатилетних циклов. В середине прошлого века был максимум такого цикла, и следующий придётся на середину века нынешнего. Отмечена и двухвековая цикличность. В её минимумы (периоды около 200 лет) наблюдаются устойчивые ослабления солнечной активности. Они длятся десятки лет и носят название глобальных минимумов.

Также существуют циклы в 1000 и 2300 лет.

Влияние на нашу жизнь

Как считает М. Гухатхакурта, астрофизик НАСА, не только солнечные максимумы воздействуют на нашу жизнь, но и минимумы тоже. Чередование фаз изменения солнечной активности имеет свою специфику и вредные последствия. В солнечные циклы, на максимумах, обостряются риски сбоя в работе различного оборудования.

Более интенсивное ультрафиолетовое облучение нагревает атмосферу, увеличивая её объём. Усиливается лобовое сопротивление, воздействующее на спутники и на МКС. Они мощнее притягиваются к Земле, и приходится корректировать их орбиты.

 Но от этого есть и некоторая польза: Из-за усиления притяжения космический мусор также устремляется к планете, сгорая в плотных атмосферных слоях.

Опубликованы данные норвежских учёных, из которых вытекает, что люди, рождённые в год спокойного Солнца, живут дольше примерно на 5 лет.

 Были отслежены время рождения и смерти 8600 человек в двух населённых пунктах за период от 1676 до 1878 годов. Этот период выбрали потому, что на него существуют данные за 11-летний цикл активности Солнца.

Но механизм влияния активности Солнца на продолжительность жизни пока не ясен.

С цикличностью солнечной активности тесно связаны глобальные события, происходящие на нашей планете. Самые известные эпидемии чумы, холеры, а также учащение наводнений и засух приходятся именно на максимумы активности Солнца. С этим явлением связываются и социальные потрясения. Революции и большие войны тоже укладываются в систему цикличности.

Сбои циклов

Но не всё вписывается в рамки цикличности. Солнце имеет свой характер, и иногда проявляется его своеобразие. Например, 23-й солнечный цикл должен был завершиться в 2007 – 2008 годах. Но не завершился, и чем вызван такой феномен, пока не понятно. Получается, что солнечные циклы – незакономерная закономерность нашего светила.

В 2012 году, вместо предполагаемого максимума активности, она упала ниже отметки 2011 года. Весь последний уровень солнечной активности в 4 раза ниже высших значений, известных за 260 лет наблюдений.

Солнечная система  Солнце  Все тайны космосаСолнечная система Солнце Все тайны космоса

С середины 2006 до середины 2009 годов Солнце было в глубоком минимуме. Этот период характерен несколькими рекордами спада активности. Отмечались наименьшие показатели скорости солнечного ветра. Наблюдалось максимальное число дней без пятен. Активность вспышек упала к нулю.

Из этого вытекают возможные варианты дальнейшего поведения Солнца. Если считать, что в каждом цикле звезда высвобождает определенное количество энергии, то после нескольких лет пассивности, она должна эту энергию выбросить.

То есть, новый цикл должен быть очень быстрым и достичь высочайших значений.

Ещё по теме:

Примечания

  1. Phillip Chamberlin, William Dean Pesnell, Barbara Thompson. The Solar Dynamics Observatory. — Springer, 2012. — С. 4.
  2. Dr. Tony Phillips . Solar Cycle 24 Begins,NASA (10 января 2008). Дата обращения 29 мая 2010.
  3. Обзор ИЗМИРАН за 7 февраля 2010 года
  4. Early Astronomy and the Beginnings of a Mathematical Science (неопр.) .NRICH (University of Cambridge) (2007). Дата обращения 14 июля 2010. Архивировано 28 октября 2012 года.
  5. The Observation of Sunspots (неопр.) // UNESCO Courier. — 1988. Архивировано 28 июня 2012 года.
  6. Schwabe H. Sonnenbeobachtungen im Jahre 1843 (англ.) // Astronomische Nachrichten. — Wiley-VCH, 1844. — Vol. 21. — P. 233.
  7. The Sun — History
  8. Найдена неожиданная связь трёх планет с Солнцем (неопр.) . AstroNews. Новости космоса (6 октября 2016).

Влияние солнечного цикла на погоду

Период между 1645 и 1715 годами был отмечен длительным минимумом солнечных пятен, и это соответствовало понижению температуры в Европе и Северной Америке. Названный в честь астрономов Эдварда Маундера и его жены Энни Рассел Маундер, этот период стал известен как минимум Маундера. Он также известен как «малый ледниковый период».

В исследовании 2010 года рассматривались температурные рекорды, начиная с 1659 года, которые содержатся в температурном рекорде Центральной Англии. Ученые обнаружили, что средняя солнечная активность быстро снижается с 1985 года, и космогенные изотопы предполагают 8-процентную вероятность возвращения к минимальным условиям Маундера в течение следующих 50 лет.

Такого давно не было: в Москву приходят аномальные морозы

Семен Фурман счастлив в браке и в профессии, хотя у него нет званий и наград

Хронометристы установили, что 2021 год пройдет быстрее, чем 50 предыдущих лет

Другие минимумы солнечных пятен произошли в 1450-1540 годах, которые известны как минимум Шперера, и в 1790 – 1820 годах, которые известны как минимум Дальтона.

Сияние Солнца также меняется

Сияние Солнца также меняется в зависимости от солнечного цикла. Солнечная светимость на 0,07 % выше во время максимума, чем во время минимума. Соотношение ультрафиолетового и видимого света меняется.

Прогнозы для солнечного цикла № 25, сделанные центром прогнозирования космической погоды Национального управления океанических и атмосферных исследований (NOAA), НАСА и Международным обществом солнечной энергии (ISES), предполагают глубокий минимум и максимум, которые произойдут между 2023 и 2026 годами. Во время этого максимума, по их прогнозам, на Солнце будет от 95 до 130 солнечных пятен.

Когда происходят нарушения в магнитном поле Солнца, может произойти выброс корональной массы (КМС). Солнце посылает ультрафиолетовое и рентгеновское излучение и энергетические частицы к Земле, где они могут оказать серьезное воздействие на верхние слои атмосферы. Сегодня это называется «космическая погода».

У Николая Крючкова было четыре жены, но любил он всю жизнь только первую

Польские археологи нашли клад с приданым древнерусской княжны

Пирог-бочонок с куриной грудкой и помидорами: удивитесь, но жарю во фритюре

2012 год – изменение космического цикла – Все о космосе

29.12.2011

Многие из нас знают о календаре майа, но немногие действительно понимают, что это означает и как это работает.

Да, календарь действительно заканчивается 21 декабря 2012, но что это означает? На чем базируется их календарь? Представители народа майя имели очень точное понимание циклов нашей солнечной системы и полагали, что эти циклы совпали с нашим духовным и коллективным сознанием.

Самый существенный из них имеет непосредственное отношение к пророчеству о 2012 годе. Мы начнем с основных пророчеств, а после глубже вдадимся в объяснение сути циклов.

Представители народа майя пророчили, что с 1999 у нас есть 13 лет, чтобы понять изменения в нашем сознании, чтобы отклониться от пути самоуничтожения и вместо этого перейти на путь, который открывает наше сознание, чтобы объединить нас со всем, что существует.

https://youtube.com/watch?v=6ujOeQ5C4R0

Представители народа майя знали что наше Солнце синхронизируется с огромной центральной галактикой. И от этой центральной галактики получает искру света, которая заставляет Солнце сиять.

Магнитное поле Солнца изменяется периодами, возникают сильнейшие вспышки солнца. Представители народа майя говорили, что это случается каждые 5 125 лет.

Также они полагали, что это вызывает смещение в земном вращении, и из-за этого изменения движения и случались глобальные катастрофы.

Основываясь на их наблюдениях, представители народа майя предсказали, что с начальной даты начала их цивилизации, которой является 3113 до н.э.

, после одного цикла, заканчивающегося 21-ого декабря 2012, солнце, получив сильный луч синхронизации света от центра галактики, может изменить свою полярность, спровоцирует большой космический сдвиг, который продвинет человеческий род к переходу в новую эру — эру Золотого Века.

Майя говорили, что мы сможем пройти через дверь, которую они для нас оставили, преобразовав цивилизацию, приведя ее к гармонии. Только от наших общих усилий зависит, сможем ли мы избежать величайшего катаклизма, который наша планета перенесет, чтобы начать новую эру, шестой цикл Солнца.

Цивилизация Майа была в пятом цикле Солнца, и было четыре других больших цивилизации перед ними, которые были разрушены большими стихийными бедствиями. Они полагали, что каждый цикл был только одной стадией в коллективном сознании человечества.

Ближайшие изменения позволят нам сделать шаг вперед в развитии нашего сознания, чтобы создать новую цивилизацию, которая проявила бы большую гармонию и сострадание ко всему человечеству. Майа предсказали, что период 1999-2012 гг. — время большой реализации и большого изменения всего человечества.

Способствовать измененею должна человеческая халатность по отношению к планете, отсуствие заботы о ней. Согласно предсказаниям майя, случились бы эти изменения так, чтобы человечество оказалось способным постичь, как устроена Вселенная.

Таким образом, мы сможем перейти на более высокий уровень, оставляя позади поверхностный материализм и освобождаясь от страданий.

Солнечная активность

Подробности
Категория: Солнце
Опубликовано 04.10.2012 13:03
Просмотров: 18652

Солнечная активность – это совокупность явлений, периодически возникающих в солнечной атмосфере. Проявления солнечной активности связаны с магнитными свойствами солнечной плазмы.

Что же вызывает возникновение солнечной активности? Постепенно увеличивается магнитный поток в одной из областей фотосферы. Затем здесь увеличивается яркость в линиях водорода и кальция. Такие области называются флоккулами.

Примерно в тех же участках на Солнце в фотосфере (т.е. несколько глубже) при этом также наблюдается увеличение яркости в белом (видимом) свете. Это явление называется факелами.

Увеличение энергии, выделяющееся в области факела и флоккула – следствие увеличившейся напряженности магнитного поля.Через 1-2 дня после появления флоккула в активной области возникают солнечные пятна в виде маленьких черных точек – пор. Многие из них вскоре исчезают, лишь отдельные поры за 2-3 дня превращаются в крупные темные образования. Типичное солнечное пятно имеет размеры в несколько десятков тысяч километров и состоит из темной центральной части (тени) и волокнистой полутени.

Видимые изменения Солнца

В связи с циклами Солнца были замечены периодические изменения и других солнечных явлений. К таким относятся другие объекты, возникающие на Солнце – флоккулы, факелы и протуберанцы. Флоккулы – яркие и плотные волокнистые образования в одном из слоев Солнца – хромосфере. Факелы – яркие поля, которые обычно окружают солнечные пятна. Количество обоих этих наблюдаемых объектов меняется так же, как и количество пятен, и в те же годы достигает максимума и минимума.

Другим явлением, которое также имеет 11-летний период, являются протуберанцы – пучки солнечного вещества, которые поднимаются над поверхностью звезды и некоторое время находятся в таком положении посредством воздействия магнитного поля Солнца. Однако, в отличие от флоккул и факелов, наибольшее количество протуберанцев наблюдается не в годы максимума Солнца, а за 1-2 года до этого.

Еще одно явление, которое, как оказалось, изменяется с 11-летним периодом это форма солнечной короны – внешний слой Солнца, который можно частично наблюдать без специального инструментария, закрыв перед собой нашу звезду круглым предметом, например, монеткой. В годы максимума она имеет наибольшее развитие и ее многочисленные пучки лучей и струй расходятся во всех направлениях, образуя сияние примерно округлых очертаний. В годы минимума она оказывается состоящей только из двух ограниченных пучков, распространяющихся в плоскости экватора.

В связи с периодизацией наблюдаемых вышеупомянутых явлений, которые хоть и имеют одинаковый период, отличаются своими годами максимума/минимума, принято говорить не об одиннадцатилетнем периоде пятен, а об одиннадцатилетнем периоде солнечной активности. Под этим подразумевается как вся совокупность наблюдаемых на Солнце образований и явлений, так и неизвестная нам причина, заставляющая их периодически меняться.

Оцените статью
Рейтинг автора
5
Материал подготовил
Илья Коршунов
Наш эксперт
Написано статей
134
Добавить комментарий