تعرف على بقع الشمس ، المناطق الشمسية الرائعة في الشمس

عندما تنظر الشمس ترى كائن مشرق في السماء. نظرًا لأنه ليس من الآمن النظر مباشرة إلى الشمس دون حماية جيدة للعين ، فمن الصعب دراسة نجمنا. ومع ذلك ، يستخدم علماء الفلك التلسكوبات والمركبات الفضائية الخاصة لمعرفة المزيد عن الشمس ونشاطها المستمر.

نحن نعلم اليوم أن الشمس هي كائن متعدد الطبقات مع "فرن" الاندماج النووي في صميمها. انها السطح ، ودعا الفوتوشوب، تبدو سلسة ومثالية لمعظم المراقبين. ومع ذلك ، فإن إلقاء نظرة فاحصة على السطح يكشف عن مكان نشط على عكس أي شيء نعيشه على الأرض. أحد الميزات الرئيسية المميزة للسطح هو الوجود العرضي للبقع الشمسية.

تحت الصورة الضوئية للشمس تكمن فوضى معقدة من التيارات البلازما والحقول المغناطيسية والقنوات الحرارية. بمرور الوقت ، يؤدي دوران الشمس إلى أن تصبح الحقول المغناطيسية ملتوية ، مما يعطل تدفق الطاقة الحرارية من وإلى السطح. يمكن للحقل المغناطيسي الملتوي أن يخترق السطح أحيانًا ، مما يخلق قوسًا من البلازما يُطلق عليه اسم البروز أو التوهج الشمسي.

أي مكان على الشمس حيث تظهر المجالات المغناطيسية لديه حرارة أقل تتدفق إلى السطح. وهذا يخلق مكانًا باردًا نسبيًا (حوالي 4500 كلفن بدلاً من 6000 كلفن أكثر سخونة) على الغلاف الضوئي. تبدو هذه "البقعة" المظلمة مظلمة مقارنةً بالجحيم المحيط بسطح الشمس. هذه النقاط السوداء من المناطق الأكثر برودة هي ما نسميه

يرجع ظهور البقع الشمسية بالكامل إلى الحرب بين الحقول المغناطيسية الملتوية وتيارات البلازما أسفل الغلاف الضوئي. لذلك ، يعتمد انتظام البقع الشمسية على مدى تحول المجال المغنطيسي (وهو مرتبط أيضًا بمدى تحركات التيارات البلازما بسرعة أو ببطء).

في حين أن التفاصيل الدقيقة ما زالت قيد التحقيق ، يبدو أن هذه التفاعلات تحت السطحية لها اتجاه تاريخي. يبدو أن الشمس تمر عبر دورة الطاقة الشمسية حوالي كل 11 سنة أو نحو ذلك. (إنها في الواقع أشبه بـ 22 عامًا ، حيث أن كل دورة مدتها 11 عامًا تتسبب في انقلاب أقطاب الشمس المغناطيسية ، لذلك يستغرق الأمر دورتين لإعادة الأمور إلى ما كانت عليه.)

كجزء من هذه الدورة ، يصبح الحقل أكثر ملتوية ، مما يؤدي إلى المزيد من البقع الشمسية. في النهاية ، يتم ربط هذه الحقول المغناطيسية الملتوية وتوليد الكثير من الحرارة بحيث يستقر الحقل في نهاية المطاف ، مثل الشريط المطاطي الملتوي. التي تطلق كمية هائلة من الطاقة في التوهج الشمسي. في بعض الأحيان ، هناك فورة من البلازما من الشمس ، والتي تسمى "طرد الكتلة الاكليلية". هذه لا تحدث طوال الوقت على الشمس ، على الرغم من أنها متكررة. وهي تزداد في التردد كل 11 عامًا ، ويسمى نشاط الذروة الطاقة الشمسية القصوى.

اكتشف علماء الفيزياء الشمسية مؤخرًا (العلماء الذين يدرسون الشمس) أن هناك العديد من القنابل الصغيرة التي تندلع كجزء من النشاط الشمسي. أطلقوا عليها هذه النانوفلار ، ويحدث كل الوقت. تسخينهم هو المسؤول بشكل أساسي عن درجات الحرارة المرتفعة جدًا في الهالة الشمسية (الغلاف الجوي للشمس الخارجي).

بمجرد أن ينهار المجال المغناطيسي ، ينخفض ​​النشاط مرة أخرى ، مما يؤدي إلى الحد الأدنى للطاقة الشمسية. كانت هناك أيضًا فترات في التاريخ حيث انخفض النشاط الشمسي لفترة طويلة من الزمن ، حيث ظل فعلياً في الحد الأدنى للطاقة الشمسية لسنوات أو عقود في المرة الواحدة.

ومن الأمثلة على ذلك ، فترة 70 عامًا تمتد من 1645 إلى 1715 ، والمعروفة باسم الحد الأدنى من Maunder. يُعتقد أنه يرتبط بانخفاض متوسط ​​درجة الحرارة في جميع أنحاء أوروبا. لقد أصبح هذا يعرف باسم "العصر الجليدي الصغير".

لاحظ مراقبو الطاقة الشمسية تباطؤًا آخر في النشاط خلال أحدث دورة شمسية ، مما يثير تساؤلات حول هذه الاختلافات في سلوك الشمس على المدى الطويل.

النشاط الشمسي مثل التوهجات وطرد الكتل الإكليلية يرسل غيومًا ضخمة من البلازما المؤينة (غازات شديدة الحرارة) إلى الفضاء. عندما تصل هذه السحب الممغنطة إلى المجال المغناطيسي لكوكب ما ، فإنها تصطدم بجو العالم العلوي وتسبب اضطرابات. وهذا ما يسمى "الطقس الفضاء". على الأرض ، نرى تأثيرات الطقس الفضائي في الشفق القطبي الشفقي والشفق القطبي (الأنوار الشمالية والجنوبية). هذا النشاط له تأثيرات أخرى: على الطقس لدينا ، شبكات الطاقة لدينا ، وشبكات الاتصالات ، وغيرها من التقنيات التي نعتمد عليها في حياتنا اليومية. الطقس في الفضاء والبقع الشمسية كلها جزء من العيش بالقرب من نجمة.

حررت بواسطة كارولين كولينز بيترسن