Atmosfera e Diellit dominohet nga një ritëm i mrekullueshëm i baticës dhe rrjedhës së aktivitetit. Njollat diellore, më të mëdhatë prej të cilave janë të dukshme edhe pa teleskop, janë zona me fusha magnetike jashtëzakonisht të forta në sipërfaqen e një ylli. Një njollë tipike e pjekur është e bardhë dhe në formë margarite. Ai përbëhet nga një bërthamë qendrore e errët e quajtur umbra, e cila është një lak fluksi magnetik që shtrihet vertikalisht nga poshtë, dhe një unazë më e lehtë fibrash rreth saj, e quajtur gjysëmmbrëmë, në të cilën fusha magnetike shtrihet nga jashtë horizontalisht.
Njollat e diellit
Në fillim të shekullit të njëzetë. George Ellery Hale, duke përdorur teleskopin e tij të ri për të vëzhguar aktivitetin diellor në kohë reale, zbuloi se spektri i njollave diellore është i ngjashëm me atë të yjeve të kuq të ftohtë të tipit M. Kështu, ai tregoi se hija duket e errët sepse temperatura e saj është vetëm rreth 3000 K, shumë më pak se temperatura e ambientit prej 5800 K.fotosferë. Presioni magnetik dhe i gazit në vend duhet të balancojë presionin rrethues. Duhet të ftohet në mënyrë që presioni i brendshëm i gazit të bëhet dukshëm më i ulët se ai i jashtëm. Në zonat "cool" janë procese intensive. Njollat diellore ftohen nga shtypja e konvekcionit, i cili transferon nxehtësinë nga poshtë, nga një fushë e fortë. Për këtë arsye, kufiri i poshtëm i madhësisë së tyre është 500 km. Pikat më të vogla nxehen shpejt nga rrezatimi i ambientit dhe shkatërrohen.
Pavarësisht mungesës së konvekcionit, ka shumë lëvizje të organizuara në arna, kryesisht në hije të pjesshme ku linjat horizontale të fushës e lejojnë këtë. Një shembull i një lëvizjeje të tillë është efekti Evershed. Kjo është një rrjedhë me një shpejtësi prej 1 km/s në gjysmën e jashtme të gjysëm mbulesës, e cila shtrihet përtej kufijve të saj në formën e objekteve në lëvizje. Këto të fundit janë elementë të fushës magnetike që rrjedhin nga jashtë mbi rajonin që rrethon njollën. Në kromosferën mbi të, rrjedha e kundërt Evershed shfaqet si spirale. Gjysma e brendshme e penumbrës po lëviz drejt hijes.
Njollat e diellit gjithashtu luhaten. Kur një pjesë e fotosferës e njohur si "ura e dritës" kalon hijen, ka një rrjedhje të shpejtë horizontale. Megjithëse fusha e hijes është shumë e fortë për të lejuar lëvizjen, ka lëkundje të shpejta me një periudhë prej 150 s në kromosferën pak më lart. Mbi penumbra ka të ashtuquajturat. valët udhëtuese që përhapen në mënyrë radiale nga jashtë me një periudhë 300 sekondash.
Numri i njollave të diellit
Aktiviteti diellor kalon në mënyrë sistematike mbi të gjithë sipërfaqen e yllit midis 40°gjerësi gjeografike, e cila tregon natyrën globale të këtij fenomeni. Pavarësisht nga luhatjet e konsiderueshme në cikël, ai në përgjithësi është jashtëzakonisht i rregullt, siç dëshmohet nga rendi i vendosur mirë në pozicionet numerike dhe gjerësore të njollave të diellit.
Në fillim të periudhës, numri i grupeve dhe përmasat e tyre rriten me shpejtësi derisa pas 2-3 vjetësh arrihet numri maksimal dhe pas një viti - sipërfaqja maksimale. Jetëgjatësia mesatare e një grupi është rreth një rrotullim i Diellit, por një grup i vogël mund të zgjasë vetëm 1 ditë. Grupet më të mëdha të njollave të diellit dhe shpërthimet më të mëdha zakonisht ndodhin 2 ose 3 vjet pasi të jetë arritur kufiri i njollave të diellit.
Mund të ketë deri në 10 grupe dhe 300 pika, dhe një grup mund të ketë deri në 200. Ecuria e ciklit mund të jetë e parregullt. Edhe afër maksimumit, numri i njollave të diellit mund të ulet përkohësisht ndjeshëm.
Cikli 11-vjeçar
Numri i njollave të diellit kthehet në minimum çdo 11 vjet. Në këtë kohë, ka disa formacione të vogla të ngjashme në Diell, zakonisht në gjerësi të ulëta, dhe për muaj të tërë ato mund të mungojnë fare. Njollat e reja të diellit fillojnë të shfaqen në gjerësi gjeografike më të larta, midis 25° dhe 40°, me polaritet të kundërt nga cikli i mëparshëm.
Në të njëjtën kohë, pika të reja mund të ekzistojnë në gjerësi të larta dhe pika të vjetra në gjerësi të ulëta. Pikat e para të ciklit të ri janë të vogla dhe jetojnë vetëm disa ditë. Meqenëse periudha e rrotullimit është 27 ditë (më e gjatë në gjerësi më të larta), ato zakonisht nuk kthehen dhe ato të rejat janë më afër ekuatorit.
Për ciklin 11-vjeçarkonfigurimi i polaritetit magnetik të grupeve të njollave diellore është i njëjtë në një hemisferë të caktuar dhe është në drejtim të kundërt në hemisferën tjetër. Ndryshon në periudhën e ardhshme. Kështu, njollat e reja të diellit në gjerësi të larta në hemisferën veriore mund të kenë një polaritet pozitiv dhe më pas një polaritet negativ, dhe grupet nga cikli i mëparshëm në gjerësi të ulët gjeografike do të kenë orientim të kundërt.
Gradualisht, njollat e vjetra zhduken dhe ato të reja shfaqen në numër dhe përmasa të mëdha në gjerësi gjeografike më të ulëta. Shpërndarja e tyre ka formën e një fluture.
Cikli i plotë
Për shkak se konfigurimi i polaritetit magnetik të grupeve të njollave diellore ndryshon çdo 11 vjet, ai kthehet në të njëjtën vlerë çdo 22 vjet, dhe kjo periudhë konsiderohet periudha e një cikli të plotë magnetik. Në fillim të çdo periudhe, fusha totale e Diellit, e përcaktuar nga fusha mbizotëruese në pol, ka të njëjtin polaritet si njollat e asaj të mëparshme. Me ndarjen e rajoneve aktive, fluksi magnetik ndahet në seksione me një shenjë pozitive dhe negative. Pasi shfaqen dhe zhduken shumë njolla në të njëjtën zonë, formohen zona të mëdha unipolare me një shenjë ose një tjetër, të cilat lëvizin drejt polit përkatës të Diellit. Gjatë çdo minimumi në pole, mbizotëron fluksi i polaritetit tjetër në atë hemisferë, dhe kjo është fusha siç shihet nga Toka.
Por nëse të gjitha fushat magnetike janë të balancuara, si ndahen ato në rajone të mëdha njëpolare që rregullojnë fushën polare? Kjo pyetje nuk ka marrë përgjigje. Fushat që i afrohen poleve rrotullohen më ngadalë se njollat e diellit në rajonin ekuatorial. Përfundimisht, fushat e dobëta arrijnë në poli dhe e kthejnë fushën mbizotëruese. Kjo e ndryshon polaritetin që duhet të kenë vendet kryesore të grupeve të reja, duke vazhduar kështu ciklin 22-vjeçar.
Dëshmi historike
Megjithëse cikli i aktivitetit diellor ka qenë mjaft i rregullt gjatë disa shekujve, ka pasur ndryshime të rëndësishme në të. Në vitet 1955-1970, kishte shumë më tepër njolla diellore në hemisferën veriore, dhe në 1990 ato dominuan në jug. Dy ciklet, që arritën kulmin në 1946 dhe 1957, ishin më të mëdhenjtë në histori.
Astronomi anglez W alter Maunder gjeti prova për një periudhë të aktivitetit të ulët magnetik diellor, që tregon se shumë pak njolla diellore u vëzhguan midis 1645 dhe 1715. Edhe pse ky fenomen u zbulua për herë të parë rreth vitit 1600, disa pamje u regjistruan gjatë kësaj periudhe. Kjo periudhë quhet minimumi Mound.
Vëzhguesit me përvojë raportuan shfaqjen e një grupi të ri pikash si një ngjarje të madhe, duke vënë në dukje se ata nuk i kishin parë ato për shumë vite. Pas vitit 1715 ky fenomen u rikthye. Ajo përkoi me periudhën më të ftohtë në Evropë nga viti 1500 deri në vitin 1850. Megjithatë, lidhja mes këtyre fenomeneve nuk është vërtetuar.
Ka disa dëshmi për periudha të tjera të ngjashme në intervale afërsisht 500-vjeçare. Kur aktiviteti diellor është i lartë, fusha të forta magnetike të krijuara nga era diellore bllokojnë rrezet kozmike galaktike me energji të lartë që i afrohen Tokës, duke rezultuar në më pakformimi i karbonit-14. Matja e 14С në unazat e pemëve konfirmon aktivitetin e ulët të Diellit. Cikli 11-vjeçar nuk u zbulua deri në vitet 1840, kështu që vëzhgimet para asaj kohe ishin të parregullta.
Zona kalimtare
Përveç njollave diellore, ka shumë dipole të vogla të quajtura rajone aktive kalimtare që ekzistojnë mesatarisht më pak se një ditë dhe gjenden në të gjithë Diellin. Numri i tyre arrin në 600 në ditë. Megjithëse rajonet kalimtare janë të vogla, ato mund të përbëjnë një pjesë të konsiderueshme të fluksit magnetik të diellit. Por duke qenë se ato janë neutrale dhe mjaft të vogla, ato ndoshta nuk luajnë një rol në evolucionin e ciklit dhe modelin global të fushës.
Shqime
Ky është një nga fenomenet më të bukura që mund të vërehet gjatë aktivitetit diellor. Ato janë të ngjashme me retë në atmosferën e Tokës, por mbështeten nga fusha magnetike dhe jo nga flukset e nxehtësisë.
Plazma e joneve dhe elektroneve që përbëjnë atmosferën diellore nuk mund të kalojë linjat horizontale të fushës, pavarësisht forcës së gravitetit. Shfaqjet ndodhin në kufijtë midis polariteteve të kundërta, ku linjat e fushës ndryshojnë drejtimin. Kështu, ata janë tregues të besueshëm të tranzicioneve të papritura në terren.
Ashtu si në kromosferë, prominencat janë transparente në dritën e bardhë dhe, me përjashtim të eklipseve totale, duhet të vëzhgohen në Hα (656, 28 nm). Gjatë një eklipsi, vija e kuqe Hα u jep dukjeve një nuancë të bukur rozë. Dendësia e tyre është shumë më e ulët se ajo e fotosferës, pasi është gjithashtudisa përplasje. Ata thithin rrezatimin nga poshtë dhe e lëshojnë atë në të gjitha drejtimet.
Drita e parë nga Toka gjatë një eklipsi është e lirë nga rrezet ngjitëse, kështu që spikatjet duken më të errëta. Por meqenëse qielli është edhe më i errët, ato duken të ndritshme në sfondin e tij. Temperatura e tyre është 5000-50000 K.
Llojet e spikaturave
Ekzistojnë dy lloje kryesore të shqimeve: të qeta dhe kalimtare. Të parat shoqërohen me fusha magnetike në shkallë të gjerë që shënojnë kufijtë e rajoneve magnetike unipolare ose grupeve të njollave diellore. Meqenëse zona të tilla jetojnë për një kohë të gjatë, e njëjta gjë vlen edhe për vendet e qeta. Ato mund të kenë forma të ndryshme - gardhe, re të varura ose hinka, por ato janë gjithmonë dydimensionale. Filamentet e qëndrueshme shpesh bëhen të paqëndrueshme dhe shpërthejnë, por gjithashtu thjesht mund të zhduken. Shfaqjet e qeta jetojnë për disa ditë, por të reja mund të formohen në kufirin magnetik.
Shpatat kalimtare janë një pjesë integrale e aktivitetit diellor. Këto përfshijnë avionët, të cilët janë një masë e çorganizuar e materialit të nxjerrë nga një flakërim, dhe grumbullime, të cilat janë rrjedha të përafërta të emetimeve të vogla. Në të dyja rastet, një pjesë e lëndës kthehet në sipërfaqe.
Shqimet në formë lake janë pasojat e këtyre dukurive. Gjatë ndezjes, rryma e elektroneve ngroh sipërfaqen deri në miliona gradë, duke formuar prerje të nxehta (më shumë se 10 milion K) koronale. Ata rrezatojnë fuqishëm, duke u ftohur dhe të privuar nga mbështetja, zbresin në sipërfaqe në formësythe elegante, duke ndjekur linjat magnetike të forcës.
Blices
Fenomeni më spektakolar i lidhur me aktivitetin diellor janë ndezjet, të cilat janë një çlirim i mprehtë i energjisë magnetike nga rajoni i njollave diellore. Pavarësisht nga energjia e lartë, shumica e tyre janë pothuajse të padukshme në intervalin e frekuencës së dukshme, pasi emetimi i energjisë ndodh në një atmosferë transparente dhe vetëm fotosfera, e cila arrin nivele relativisht të ulëta të energjisë, mund të vërehet në dritën e dukshme.
Flakët shihen më mirë në vijën Hα, ku shkëlqimi mund të jetë 10 herë më i madh se në kromosferën fqinje dhe 3 herë më i lartë se në vazhdimësinë përreth. Në Hα, një shpërthim i madh do të mbulojë disa mijëra disqe diellore, por vetëm disa pika të vogla të ndritshme shfaqen në dritën e dukshme. Energjia e çliruar në këtë rast mund të arrijë 1033 erg, që është e barabartë me prodhimin e të gjithë yllit në 0,25 s. Pjesa më e madhe e kësaj energjie lëshohet fillimisht në formën e elektroneve dhe protoneve me energji të lartë, dhe rrezatimi i dukshëm është një efekt dytësor i shkaktuar nga ndikimi i grimcave në kromosferë.
Llojet e shpërthimeve
Diapazoni i madhësisë së flakërimeve është i gjerë - nga gjigandët, duke bombarduar Tokën me grimca, deri në paksa të dukshme. Ato zakonisht klasifikohen sipas flukseve të tyre të lidhura me rreze X me gjatësi vale nga 1 deri në 8 angstrom: Cn, Mn ose Xn për më shumë se 10-6, 10-5 dhe 10-4 W/m2 respektivisht. Pra, M3 në Tokë korrespondon me një fluks 3×10-5 W/m2. Ky tregues nuk është linear pasi mat vetëm pikun dhe jo rrezatimin total. Energjia e çliruar në 3-4 ndezjet më të mëdha çdo vit është e barabartë me shumën e energjive të të gjitha të tjerave.
Llojet e grimcave të krijuara nga ndezjet ndryshojnë në varësi të vendit të nxitimit. Nuk ka material të mjaftueshëm midis Diellit dhe Tokës për përplasjet jonizuese, kështu që ato ruajnë gjendjen e tyre origjinale të jonizimit. Grimcat e përshpejtuara në koronë nga valët goditëse tregojnë një jonizim tipik koronal prej 2 milion K. Grimcat e përshpejtuara në trupin e ndezjes kanë jonizimin dukshëm më të lartë dhe përqëndrime jashtëzakonisht të larta të He3, një izotop i rrallë i helium vetëm me një neutron.
Shumica e ndezjeve kryesore ndodhin në një numër të vogël grupesh hiperaktive të mëdha të njollave të diellit. Grupet janë grupime të mëdha me një polaritet magnetik të rrethuar nga e kundërta. Megjithëse parashikimi i aktivitetit të ndezjes diellore është i mundur për shkak të pranisë së formacioneve të tilla, studiuesit nuk mund të parashikojnë se kur do të shfaqen dhe nuk e dinë se çfarë i prodhon ato.
Ndikimi i Tokës
Përveç sigurimit të dritës dhe nxehtësisë, Dielli ndikon në Tokë përmes rrezatimit ultravjollcë, një rryme konstante të erës diellore dhe grimcave nga ndezjet e mëdha. Rrezatimi ultravjollcë krijon shtresën e ozonit, e cila nga ana tjetër mbron planetin.
Rrezet X të buta (me gjatësi vale të gjatë) nga korona diellore krijojnë shtresa të jonosferës që bëjnëkomunikimi i mundshëm me valë të shkurtër radio. Në ditët e aktivitetit diellor, rrezatimi nga korona (ngadalë që ndryshon) dhe ndezjet (impulsive) rriten për të krijuar një shtresë më të mirë reflektuese, por dendësia e jonosferës rritet derisa valët e radios absorbohen dhe komunikimet me valë të shkurtra pengohen.
Pulset më të forta (gjatësi vale më të shkurtër) të rrezeve X nga ndezjet jonizojnë shtresën më të ulët të jonosferës (shtresën D), duke krijuar emetim radio.
Fusha magnetike rrotulluese e Tokës është mjaft e fortë për të bllokuar erën diellore, duke formuar një magnetosferë ku grimcat dhe fushat rrjedhin përreth. Në anën përballë ndriçuesit, linjat e fushës formojnë një strukturë të quajtur shtëllunga ose bishti gjeomagnetik. Kur era diellore rritet, ka një rritje të mprehtë në fushën e Tokës. Kur fusha ndërplanetare kalon në drejtim të kundërt me atë të Tokës, ose kur retë e mëdha të grimcave e godasin atë, fushat magnetike në shtëllungë rikombinohen dhe energjia lirohet për të krijuar aurorat.
Stuhitë magnetike dhe aktiviteti diellor
Sa herë që një vrimë e madhe koronale rrotullohet rreth Tokës, era diellore përshpejtohet dhe ndodh një stuhi gjeomagnetike. Kjo krijon një cikël 27-ditor, veçanërisht i dukshëm në minimumin e njollave diellore, gjë që bën të mundur parashikimin e aktivitetit diellor. Shpërthimet e mëdha dhe fenomene të tjera shkaktojnë ejeksione të masës koronale, re të grimcave energjike që formojnë një rrymë unazore rreth magnetosferës, duke shkaktuar luhatje të mprehta në fushën e Tokës, të quajtura stuhi gjeomagnetike. Këto dukuri prishin komunikimet radio dhe krijojnë rritje të energjisë në linjat në distanca të gjata dhe përcjellës të tjerë të gjatë.
Ndoshta më intriguesi nga të gjitha fenomenet tokësore është ndikimi i mundshëm i aktivitetit diellor në klimën e planetit tonë. Minimumi Mound duket i arsyeshëm, por ka efekte të tjera të qarta. Shumica e shkencëtarëve besojnë se ekziston një lidhje e rëndësishme, e maskuar nga një sërë fenomenesh të tjera.
Për shkak se grimcat e ngarkuara ndjekin fushat magnetike, rrezatimi korpuskular nuk vërehet në të gjitha ndezjet e mëdha, por vetëm në ato që ndodhen në hemisferën perëndimore të Diellit. Linjat e forcës nga ana e saj perëndimore arrijnë në Tokë, duke drejtuar grimcat atje. Këto të fundit janë kryesisht protone, sepse hidrogjeni është elementi përbërës mbizotërues i diellit. Shumë grimca që lëvizin me një shpejtësi prej 1000 km/s sekondë krijojnë një front të valës së goditjes. Rrjedha e grimcave me energji të ulët në ndezje të mëdha është aq intensive sa kërcënon jetën e astronautëve jashtë fushës magnetike të Tokës.
