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

История изучения солнечной активности

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 энергии по сравнению с окружающими областями Солнца. Позже было определено излучение выше среднего в областях так называемых солнечных факелов .

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 .

Солнечные пятна

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 . 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 . Влияние на солнечную светимость магнитно-активных областей не было подтверждено вплоть до первых наблюдений с ИСЗ в 1980-х годах . Орбитальные обсерватории « », запущенная 25 октября 1978 года, и « », 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 .

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 активности и — с большой вероятностью — для определения солнечной активности.

С использованием данных методик в 2003 году было установлено, что в течение последних пяти 11-летних циклов количество пятен на Солнце должно было быть максимальным за последние 1150 лет . Числа Вольфа за последние 11 400 лет определяются путём использования дендрохронологического датирования концентраций радиоуглерода . Согласно этим исследованиям , уровень СА в течение последних 70-ти лет является исключительным — последний период со схожим уровнем имел место 8000 лет назад. Солнце имело схожий уровень активности магнитного поля всего ~10 % времени из последних 11 400 лет , причём практически все предыдущие периоды были более короткими по сравнению с современным .

Исторический список больших минимумов СА , годы округлены до начала десятилетия: 690 год н. э. , далее годы до н. э.: 360 , 770 , 1390 , , , , , , , , , , , , , , , , , , , .

Солнечные циклы

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.

См. также

• Солнечная вспышка
• Корональные выбросы массы
• Вариации солнечного излучения
• Список циклов солнечной активности
• Солнечная цикличность

Примечания

Литература

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

Ссылки

• на YouTube