Sunčeve pjege
Sunčeve pjege su privremena pojava u fotosferi, na Suncu, kada postaju vidljive tamne mrlje, u usporedbi sa okolnim područjem. Uzrok je u snažnim magnetskim aktivnostima, koje sputavaju konvekciju (prenošenje magnetskog polja) s vrtložnim strujama i tako se stvaraju područja s nižom temperaturom. Temperatura na Sunčevim pjegama je 3000 – 4500 K, a u okolnim područjima oko 5780 K, što i ostavlja privid tamnih pjega. Sunčeve pjege se šire i sužavaju dok se kreću po površini Sunca i mogu imati promjer do 80 000 km, tako da se mogu vidjeti na Zemlji ponekad i bez teleskopa.[1] Mogu se kretati brzinom od nekoliko 100 m/s.
Zbog jake magnetske aktivnosti, Sunčeve pjege povezane su i s koronalnim lukovima, Sunčevim bakljama i koronalnim izbačajem masa, koji nastaju iz okolnih aktivnih područja. Slična pojava je primijećena i na nekim zvijezdama, pa su to zvjezdane pjege. [2]
Sadržaj |
Promjenjivost Sunčevih pjega [uredi]
Broj Sunčevih pjega brzo raste i zatim sporo opada, u nepravilnom ciklusu od otprilike 11 godina. Neki periodi od 11 godina imaju više, a neki manji broj Sunčevih pjega. Tako je primjećeno da od 1900. do 1960-ih godina, broj Sunčevih pjega raste, dok od 1960-ih godina do danas, je u opadanju. Prosječan broj Sunčevih pjega je sličan unazad 8 000 godina. [3]
Broj Sunčevih pjega je u uzajamnoj vezi sa Sunčevim zračenjem, a mjerenja traju od 1979. sa satelita. Budući su Sunčeve pjege tamnija područja s manjom temperaturom, onda se očekuje da će za vrijeme povećanog broja Sunčevih pjega i Sunčevo zračenje biti manje, a time i Sunčeva konstanta. Ipak, mjerenja su pokazala da to nije točno, jer okolna područja Sunčevih pjega svijetle sjajnije, pa su i toplija; i konačno za vrijeme povećanog broja Sunčevih pjega je i Sunčevo zračenje veće. Promjene Sunčevog zračenja za vrijeme 11 godišnjeg ciklusa je malo, samo 0,1 % (srednja vrijednost Sunčeve konstante je 1366 W/m2). [4] [5]
Za vrijeme Maunderovog minimuma, od 1645. do 1715. godine, broj Sunčevih pjega je bio vrlo mali, i podudarao za s vrlo hladnim periodom vremena, pa se to doba i zove Malo ledeno doba.
Povijesne činjenice [uredi]
Prethistorijski dokazi [uredi]
Proučavanjem statigrafskih podataka (statigrafija je grana geologije koja proučava slojeve stijena), došlo se do zaključka da su Sunčevi ciklusi aktivni već stotinama milijuna godina, ako ne i duže. Proučavanjem godišnjih sedimentnih stijena iz doba prakambrija (prije 4 500 00 000 godina), vidjelo se da i u to doba su postojali Sunčevi ciklusi od otprilike 11 godina, sa pojačanim Sunčevim zračenjem. [6] [7]
Proučavanjem godova na deblu drveća, došlo se do slike o prošlim Sunčevim ciklusima, na osnovu izotopa ugljika C-14 i to zadnjih 11 400 godina, budući da nije bilo direktnih promatranja.
Rana promatranja [uredi]
Prvi zapis o promatranju Sunčevih pjega potječe iz 364. pr. Kr., na osnovu komentara kineskog astronoma Gan De, u katalogu zvijezda. Oko 28. pr. Kr., kineski astronomi su redovito pratili Sunčeve pjege. [8]
Prvi zapisi u Europi potječu iz 807., od svećenika Adelmusa, koji je primjetio Sunčeve pjege vidljive 8 dana.[9] Velike Sunčeve pjege primjetio je i Karlo Veliki 813. Galileo Galilei je prvi ispravno objasnio tu pojavu 1612.
17. i 18. stoljeće [uredi]
Sunčeve pjege je prvi promatrao teleskopom engleski astronom Thomas Harriot 1610. Zbog Sunčevih pjega je došlo do žestokih znanstvenih rasprava u to vrijeme, jer se to suprostavljalo mišljenju Aristotela o savršenim, nepromjenjivim nebeskim kuglama.
Bošković je u svom djelu O Sunčevim pjegama (1736) objavio originalnu metodu određivanja brzine vrtnje Sunca na temelju bilježenja tri položaja jedne pjege.
U petom svesku Djela koja se odnose na optiku i astronomiju (1785) opisao je i kako se s pomoću određivanja tri položaja jedne pjege mogu odrediti kut inklinacije između ravnine ekliptike i ekvatorske ravnine Sunca i ekliptička longituda uzlaznga čvora Sunčeva ekvatora. Dao je i primjere tih izračuna na temelju stvarnih podataka koje je je izmjerio 1777. Njegov je izračun brzine vrtnje Sunca (siderički period vrtnje Sunca 26,77 dana) vjerodostojan i danas.
U znanstvenopopularnom djelu pisanom u stihovima Pomrčine Sunca i Mjeseca (1760) opisujući Sunčeve (Titanove) pjege napisao je:
- Sjajno mu nagrđuju čelo. Jer bilo da nastanu nove
- Njemu nasred lica ili pjege, njih više, u jednu da se spoje.
- Ili se kidaju, deru pa više ih bude iz jedne
- One u isto vrijeme na isti odlaze dio
- Neba, vidimo ih uvijek u krugu koncentrično kružeć
- Te se oko Titana po srijedi jednodušno vrte. [10]
19. stoljeće [uredi]
Promjenjivost broja Sunčevih pjega prvi je primjetio Heinrich Schwabe između 1826. i 1843. Godine 1859. primijećeno da se u razdoblju povećane Sunčeve aktivnosti javljaju i Sunčeve baklje, jer su te godine doživljeli i geomagnetsku oluju, ometanje telegrafskih linija i pojavu polarne svjetlosti sve do Havaja, Kube i Italije.
21. stoljeće [uredi]
Od 2007. do 2009. primijećeno je da je broj Sunčevih pjega puno manji od prosjeka.[11] U prosincu 2009. godine pojavila se veća skupina Sunčevih pjega, ali to je još uvijek ispod prosjeka. [12]
Fizika [uredi]
Za Sunčeve se pjege pretpostavlja da su vidljivi dvojnik cijevi magnetskog toka, koji nastaje u konvektivnoj zoni Sunčeve jezgre, koje se uvijaju zbog diferencijalnih rotacija. Kada jačina magnetskog toka dođe do odredene granice, on se počne uvijati i buši Sunčevu površinu. Konvekcija ili prenošenje plazme je smanjeno na tim mjestima, pa je i temperatura Sunčeve pjege niža.
Wilsonov efekt govori nam da su Sunčeve pjege ustvari uleknuća na Sunčevoj površini. Zeemanov efekt govori da Sunčeve pjege uvijek dolaze u parovima, a u stvarnosti dolaze u skupinama. Magnetski pritisak teži da smanji koncentraciju polja, tako da se Sunčeve pjege teže rasprše, a to traje danima, pa i tjednima. Najnovija 3D istraživanja s letjelice SOHO pokazala su da Sunčeve pjege nalikuju tornadu ili tropskoj oluji.
Ciklus aktivnosti Sunčevih pjega traje u prosjeku 11 godina. Točka najvećih aktivnosti Sunčevih pjega naziva se Sunčev maksimum, dok točka najmanjih Sunčevih aktivnosti Sunčevih pjega naziva se Sunčev minimum. U početku Sunčevog ciklusa, Sunčeve se pjege pojavljuju na 30º do 45º sjevernih i južnih zemljopisnih širina Sunca, zatim se spuštaju prema ekvatoru, do prosječno 15 º kod Sunčevog maksimuma, a nakon toga se spušta do 7 º zemljopisnih širina – i to se naziva Spörerov zakon.
Promatranje Sunčevih pjega [uredi]
Sunčeve pjege promatraju se s tla ili iz orbita Zemlje, sa Sunčevim teleskopima. Ti teleskopi rabe filtre ili projekciju na neku podlogu, a postoje i kamere s filtrima. Postoje posebni alati za praćenje Sunčevih pjega kao spektroskopi ili spektrohelioskopi. Izravno gledanje u Sunce vrlo je opasno, za amatere je preporučljivo rabiti projekciju na drugim podlogama. Za izravno gledanje kroz teleskop potrebno je imati vodik-alfa širokopojasni filtar ili prigušeni filtar na staklu s aluminijskom presvlakom (nalikuju ogledalu).
Primjena [uredi]
Zbog svoje povezanosti s ostalim Sunčevim aktivnim područjima, praćenje njihove aktivnosti pomaže u prognozi stanja ionosfere, a time i prijenosa kratkovalnih radio valova i satelitskih komunikacija.
Izvori [uredi]
- ↑ [1] harvard.edu
- ↑ press release 990610, K. G. Strassmeier, 1999., University of Vienna, "Starspots vary on the same (short) time scales as Sunspots do"
- ↑ Solanki SK, Usoskin IG, Kromer B, Schüssler M, Beer J., 2004., "Unusual activity of the Sun during recent decades compared to the previous 11,000 years", journal=Nature, [2]
- ↑ "Solar Forcing of Climate" [3]
- ↑ Spencer Weart: "Changing Sun, Changing Climate?", [4]
- ↑ "Solar affinity of sedimentary cycles in the late Precambrian Elatina Formation" Williams G.E., 1985.,journal=Australian Journal of Physics
- ↑ "Digging down under for sunspots" Reed Business, 1981., journal=New Scientist [5]
- ↑ "Early Astronomy and the Beginnings of a Mathematical Science", 2007., University of Cambridge, [6]
- ↑ "A Few Pre-Copernican Astronomers" Wilson E. R., 1917., journal=Popular Astronomy
- ↑ Roman Brajša, Tatjana Kren i Davor Krajnović, Sunčeva pjega, Leksikon Ruđera Boškovića str. 128-129 ISBN 978-953-268-020-1
- ↑ "Are Sunspots Disappearing?" Phillips Tony, 2009., [7]
- ↑ "What's wrong with the sun?", 2010., Stuart Clark [8]
Vanjske poveznice [uredi]
- 11,000 Year Sunspot Number Reconstruction. Global Change Master Directory. pristupljeno 11. ožujka 2005
- Unusual activity of the Sun during recent decades compared to the previous 11,000 years. WDC for Paleoclimatology. pristupljeno 11. ožujka 2005
- Sunspot Numbers from Ancient Times to Present from NOAA/NGDC. Global Change Master Directory. pristupljeno 11. ožujka 2005
- SUNSPOT NUMBERS. NOAA NGDC Solar Data Services. pristupljeno 21 June 2010
