Нарны идэвхжил - энэ юу вэ?

Агуулгын хүснэгт:

Нарны идэвхжил - энэ юу вэ?
Нарны идэвхжил - энэ юу вэ?
Anonim

Нарны уур амьсгалд үйл ажиллагааны гайхалтай хэмнэл давамгайлдаг. Нарны толбо, хамгийн том нь дуран авалгүйгээр ч харагдахуйц оддын гадаргуу дээрх маш хүчтэй соронзон орны хэсгүүд юм. Ердийн боловсорч гүйцсэн толбо нь цагаан өнгөтэй, цэцэг хэлбэртэй байдаг. Энэ нь доороос босоо тэнхлэгт сунаж тогтсон соронзон урсгалын гогцоо болох umbra хэмээх бараан өнгийн төв цөм ба түүнийг тойрсон илүү хөнгөн утаснуудын цагираг, хагас бүрхэвчээс тогтдог бөгөөд соронзон орон нь гадагшаа хэвтээ тэнхлэгт сунадаг.

Нарны толбо

ХХ зууны эхээр. Жорж Эллери Хэйл шинэ дурангаа ашиглан нарны идэвхжилийг бодит цаг хугацаанд ажиглахдаа нарны толбоны спектр нь хүйтэн улаан М төрлийн оддынхтой төстэй болохыг олж мэдэв. Тиймээс, сүүдэр нь харанхуй мэт харагддаг, учир нь түүний температур ердөө 3000 К буюу орчны температур 5800 К-ээс хамаагүй бага байдаг.фотосфер. Толбо дахь соронзон ба хийн даралт нь хүрээлэн буй орчны даралтыг тэнцвэржүүлэх ёстой. Хийн дотоод даралт нь гадаад даралтаас хамаагүй бага байхын тулд үүнийг хөргөх ёстой. "Сэрүүн" газруудад процессууд эрчимтэй явагддаг. Хүчтэй талбайн нөлөөгөөр дулааныг доороос дамжуулдаг конвекцийг дарж нарны толбыг хөргөнө. Энэ шалтгааны улмаас тэдгээрийн хэмжээсийн доод хязгаар нь 500 км юм. Жижиг толбо нь орчны цацрагт хурдан халж, устгадаг.

Хэдийгээр конвекц байхгүй ч талбайн хэвтээ шугамууд үүнийг зөвшөөрдөг хэсэгчилсэн сүүдэрт ихэвчлэн хэсэгчилсэн сүүдэрт хөдөлгөөн ихтэй байдаг. Ийм хөдөлгөөний жишээ бол Evershed эффект юм. Энэ нь хөдлөж буй биетийн хэлбэрээр хязгаараа давж, хагас бүрхүүлийн гадна талын хагаст 1 км / сек хурдтай урсгал юм. Сүүлийнх нь толбыг тойрсон бүсээс гадагш урсдаг соронзон орны элементүүд юм. Дээрх хромосферт урвуу Эвершед урсгал нь спираль хэлбэрээр харагдана. Хуванцарын дотоод тал нь сүүдэр рүү шилжиж байна.

Нарны толбо ч бас хэлбэлздэг. "Гэрлийн гүүр" гэж нэрлэгддэг фотосферийн хэсэг сүүдрийг гатлахад хэвтээ урсгал хурдацтай явагддаг. Хэдийгээр сүүдрийн орон нь хөдөлгөөнийг зөвшөөрөхөд хэтэрхий хүчтэй боловч яг дээрх хромосферт 150 секундын хугацаатай хурдан хэлбэлзэл байдаг. Penumbra дээр гэж нэрлэгддэг зүйл байдаг. 300 секундын хугацаатай гадагшаа радиальаар тархдаг хөдөлгөөнт долгион.

Нарны толбо
Нарны толбо

Нарны толбоны тоо

Нарны идэвхжил нь одны бүх гадаргууг 40°-ийн хооронд системтэйгээр дамжуулдаг.өргөрөг, энэ үзэгдлийн дэлхийн шинж чанарыг илтгэнэ. Циклийн мэдэгдэхүйц хэлбэлзэлтэй байсан ч энэ нь ерөнхийдөө гайхалтай тогтмол байдаг нь нарны толбоны тоон болон өргөрөгийн байрлалын тодорхой дарааллаар нотлогдож байна.

Үеийн эхэнд бүлгүүдийн тоо, хэмжээ нь 2-3 жилийн дараа хамгийн их тоонд хүрч, дахин нэг жилийн дараа хамгийн их талбайд хүрэх хүртэл хурдацтай өсдөг. Бүлгийн дундаж наслалт нь нарны нэг орчим эргэлттэй байдаг ч жижиг бүлэг нь ердөө 1 хоног л үргэлжилнэ. Нарны толбоны хамгийн том бүлэг ба хамгийн том дэлбэрэлт нарны толбоны хязгаарт хүрсэнээс хойш 2 эсвэл 3 жилийн дараа тохиолддог.

10 хүртэл бүлэг, 300 цэг, нэг бүлэгт 200 хүртэл байж болно. Циклийн явц жигд бус байж болно. Дээд цэгийн ойролцоо байсан ч нарны толбоны тоо түр зуур мэдэгдэхүйц буурч болно.

11 жилийн мөчлөг

Нарны толбоны тоо ойролцоогоор 11 жил тутамд хамгийн багадаа эргэж ирдэг. Энэ үед наран дээр ихэвчлэн бага өргөрөгт ижил төстэй хэд хэдэн жижиг тогтоцууд байдаг бөгөөд хэдэн сарын турш тэд огт байхгүй байж болно. Нарны шинэ толбо нь өмнөх мөчлөгөөс эсрэг туйлтай, өндөр өргөрөгт буюу 25°-аас 40°-ын хооронд гарч эхэлдэг.

Үүний зэрэгцээ өндөр өргөрөгт шинэ толбо, нам өргөрөгт хуучин толбо үүсч болно. Шинэ мөчлөгийн эхний толбо нь жижиг бөгөөд хэдхэн хоног амьдардаг. Эргэлтийн хугацаа 27 хоног (өндөр өргөрөгт илүү урт) байдаг тул тэд ихэвчлэн буцаж ирдэггүй бөгөөд шинэ нь экваторт ойр байдаг.

11 жилийн мөчлөгтНарны толбоны бүлгүүдийн соронзон туйлын тохиргоо нь өгөгдсөн хагас бөмбөрцөгт ижил бөгөөд нөгөө хагас бөмбөрцөгт эсрэг чиглэлд байна. Энэ нь дараагийн хугацаанд өөрчлөгддөг. Ийнхүү бөмбөрцгийн хойд хагасын өндөр өргөрөгт нарны шинэ толбо эерэг туйлтай, дараа нь сөрөг туйлтай байж болох ба нам өргөргийн өмнөх мөчлөгийн бүлгүүд эсрэг чиглэлтэй байх болно.

Аажмаар хуучин толбо алга болж, шинэ толбо нь доод өргөрөгт их хэмжээгээр, хэмжээгээр гарч ирдэг. Тэдний тархалт нь эрвээхэй хэлбэртэй.

Жилийн болон 11 жилийн дундаж нарны толбо
Жилийн болон 11 жилийн дундаж нарны толбо

Бүтэн мөчлөг

Нарны толбоны бүлгүүдийн соронзон туйлшралын тохиргоо 11 жил тутамд өөрчлөгддөг тул 22 жил тутамд ижил утгад буцаж ирдэг бөгөөд энэ хугацааг бүрэн соронзон мөчлөгийн үе гэж үздэг. Хугацаа бүрийн эхэнд туйлын давамгайлсан талбайгаар тодорхойлогддог Нарны нийт талбай нь өмнөх үеийн толботой ижил туйлтай байна. Идэвхтэй бүсүүд тасрах үед соронзон урсгал нь эерэг ба сөрөг тэмдэг бүхий хэсгүүдэд хуваагдана. Нэг бүсэд олон толбо гарч ирэн алга болсны дараа нэг эсвэл өөр тэмдэг бүхий том нэг туйлт бүсүүд үүсдэг бөгөөд тэдгээр нь нарны харгалзах туйл руу шилждэг. Туйлуудын минимум бүрт тухайн хагас бөмбөрцгийн дараагийн туйлын урсгал давамгайлах ба энэ нь дэлхийгээс харагдаж байгаа талбар юм.

Гэхдээ бүх соронзон орон тэнцвэртэй байвал туйлын оронг удирддаг нэг туйлт том мужуудад хэрхэн хуваагдах вэ? Энэ асуултад хариу өгөөгүй байна. Туйлд ойртож буй талбайнууд экваторын бүс дэх нарны толбоноос илүү удаан эргэлддэг. Эцсийн эцэст сул талбарууд туйлд хүрч, давамгайлсан талбарыг эргүүлнэ. Энэ нь шинэ бүлгүүдийн тэргүүлэх цэгүүдийн авах ёстой туйлшралыг эргүүлж, улмаар 22 жилийн мөчлөгийг үргэлжлүүлнэ.

Түүхэн баримт

Хэдийгээр нарны идэвхжилийн мөчлөг хэдэн зуун жилийн турш нэлээд тогтмол байсан ч үүнд ихээхэн өөрчлөлт гарсан. 1955-1970 онд дэлхийн бөмбөрцгийн хойд хагаст нарны толбо илүү их байсан бол 1990 онд өмнөд хэсэгт давамгайлж байжээ. 1946, 1957 онуудад оргилдоо хүрсэн хоёр мөчлөг нь түүхэн дэх хамгийн том мөчлөг байв.

Английн одон орон судлаач Уолтер Маундер нарны соронзон идэвхжил багатай байх үеийн нотолгоог олсон нь 1645-1715 оны хооронд нарны толбо маш цөөхөн ажиглагдаж байсныг харуулж байна. Хэдийгээр энэ үзэгдлийг 1600 онд анх илрүүлсэн ч энэ хугацаанд цөөн тооны ажиглалт бүртгэгдсэн байна. Энэ үеийг гүвээний доод хэмжээ гэж нэрлэдэг.

Туршлагатай ажиглагчид шинэ бүлэг толбо гарч ирснийг маш сайн үйл явдал гэж мэдээлсэн бөгөөд олон жил хараагүй гэдгээ тэмдэглэв. 1715 оноос хойш энэ үзэгдэл эргэж ирэв. Энэ нь 1500-1850 он хүртэл Европын хамгийн хүйтэн үетэй давхцсан. Гэвч эдгээр үзэгдлүүдийн хоорондын холбоо батлагдаагүй байна.

Ойролцоогоор 500 жилийн интервалтай ижил төстэй бусад үеүүдийн зарим нотолгоо бий. Нарны идэвхжил өндөр байх үед нарны салхинаас үүссэн хүчтэй соронзон орон нь дэлхийд ойртож буй өндөр энерги бүхий галактикийн сансрын туяаг хааж, улмаар багасдаг.нүүрстөрөгч-14 үүсэх. Модны цагирагт 14С хэмжиж үзэхэд нарны идэвхжил бага байгааг баталж байна. 11 жилийн мөчлөгийг 1840-өөд он хүртэл илрүүлээгүй тул түүнээс өмнөх ажиглалт тогтмол бус байсан.

Нарны туяа
Нарны туяа

Түр зуурын бүсүүд

Нарны толбоноос гадна түр зуурын идэвхтэй бүс гэж нэрлэгддэг олон жижиг диполууд байдаг бөгөөд тэдгээр нь дунджаар нэг хоногоос бага хугацаанд байдаг бөгөөд нарны бүх хэсэгт байдаг. Тэдний тоо өдөрт 600 хүрдэг. Хэдийгээр түр зуурын бүсүүд жижиг боловч нарны соронзон урсгалын нэлээд хэсгийг бүрдүүлдэг. Гэхдээ тэдгээр нь төвийг сахисан бөгөөд харьцангуй жижиг тул мөчлөгийн хувьсал болон дэлхийн талбайн загварт ямар ч үүрэг гүйцэтгэдэггүй байх.

Алдартай

Энэ бол нарны идэвхжилийн үед ажиглагдах хамгийн үзэсгэлэнтэй үзэгдлүүдийн нэг юм. Эдгээр нь дэлхийн агаар мандал дахь үүлтэй төстэй боловч дулааны урсгалаас илүү соронзон оронгоор дэмжигддэг.

Нарны агаар мандлыг бүрдүүлдэг ион ба электронуудын плазм нь таталцлын хүчийг үл харгалзан хэвтээ талбайн шугамыг давж чадахгүй. Талбайн шугамууд чиглэлээ өөрчилдөг эсрэг талын туйлуудын хоорондох хил дээр тод харагдах байдал үүсдэг. Тиймээс эдгээр нь талбайн огцом шилжилтийн найдвартай үзүүлэлт юм.

Хромосферийн нэгэн адил тод толбо нь цагаан гэрэлд тунгалаг байдаг ба бүтэн хиртэлтийг эс тооцвол Hα (656, 28 нм)-д ажиглагдах ёстой. Нар хиртэх үед улаан Hα шугам нь цухуйсан хэсгүүдэд үзэсгэлэнтэй ягаан өнгө өгдөг. Тэдний нягтрал нь фотосферийн нягтралаас хамаагүй бага байдаг, учир нь энэ нь бас байдагцөөн тооны мөргөлдөөн. Тэд доороос цацрагийг шингээж, бүх чиглэлд цацдаг.

Хиртэлтийн үеэр дэлхийгээс харагдах гэрэл нь өгсөх туяагүй тул цухуйсан хэсгүүд нь бараан өнгөтэй харагддаг. Гэхдээ тэнгэр бүр ч бараан тул түүний дэвсгэр дээр тэд тод харагддаг. Тэдний температур 5000-50000 К.

Нарны туяа 2012 оны 8-р сарын 31
Нарны туяа 2012 оны 8-р сарын 31

Тодорхойлолтын төрөл

Тодорхойлолтын үндсэн хоёр төрөл байдаг: нам гүм ба шилжилтийн. Эхнийх нь нэг туйлт соронзон бүсүүд эсвэл нарны толбоны бүлгүүдийн хил хязгаарыг тэмдэглэдэг том хэмжээний соронзон оронтой холбоотой юм. Ийм газрууд удаан хугацаагаар амьдардаг тул нам гүмхэн нэр хүндтэй газруудад мөн адил юм. Тэд янз бүрийн хэлбэртэй байж болно - хедж, дүүжин үүл эсвэл юүлүүр, гэхдээ тэдгээр нь үргэлж хоёр хэмжээст байдаг. Тогтвортой утаснууд нь ихэвчлэн тогтворгүй болж, дэлбэрдэг боловч зүгээр л алга болдог. Тайвширсан цулбуурууд хэд хоногийн турш амьдардаг ч соронзон хил дээр шинээр үүсч болно.

Түр зуурын гялбаа нь нарны идэвхжилийн салшгүй хэсэг юм. Эдгээрт галын дөлөөр ялгардаг эмх замбараагүй масс болох тийрэлтэт онгоцууд болон бага хэмжээний ялгаралтын урсгал бүхий бөөгнөрөл орно. Аль ч тохиолдолд зарим бодис гадаргуу дээр буцаж ирдэг.

Гогцоо хэлбэрийн тод толбо нь эдгээр үзэгдлийн үр дагавар юм. Галын үед электрон урсгал нь гадаргууг хэдэн сая градус хүртэл халааж, халуун (10 сая К-ээс дээш) титмийн хонхорхой үүсгэдэг. Тэд хүчтэй цацруулж, хөргөж, дэмжлэггүй болж, гадаргуу дээр хэлбэр дүрсээр буудаг. Хүчний соронзон шугамыг дагасан гоёмсог гогцоонууд.

титмийн массыг гадагшлуулах
титмийн массыг гадагшлуулах

Анивчих

Нарны идэвхжилтэй холбоотой хамгийн гайхалтай үзэгдэл бол нарны толбо үүссэн бүсээс соронзон энергийг огцом ялгаруулдаг бамбар юм. Эрчим хүчний ялгаралт нь тунгалаг агаар мандалд явагддаг тул өндөр энергитэй хэдий ч тэдгээрийн ихэнх нь харагдах давтамжийн мужид бараг үл үзэгдэх бөгөөд харагдах гэрэлд зөвхөн харьцангуй бага энергийн түвшинд хүрдэг фотосферийг ажиглаж болно.

Гэрэл нь хөрш хромосферээс 10 дахин, эргэн тойрны үргэлжлэлээс 3 дахин их байх боломжтой Hα шугамд хамгийн сайн харагддаг. Hα-д том бамбар нь хэдэн мянган нарны дискийг бүрхэх боловч харагдах гэрэлд хэдхэн жижиг тод толбо гарч ирдэг. Энэ тохиолдолд ялгарах энерги нь 1033 эрг хүрч болох бөгөөд энэ нь бүх одны 0.25 секундын гаралттай тэнцэнэ. Энэ энергийн ихэнх хэсэг нь эхлээд өндөр энергитэй электрон болон протон хэлбэрээр ялгардаг бөгөөд харагдахуйц цацраг нь хромосфер дэх бөөмийн нөлөөллөөс үүдэлтэй хоёрдогч нөлөө юм.

Дэгдэлтийн төрлүүд

Дэлхийг бөөмсөөр бөмбөгдөж буй аварга томоос эхлээд бараг мэдэгдэхүйц хүртэл галтуудын хэмжээ өргөн. Тэдгээрийг ихэвчлэн 1-8 ангстромын долгионы урттай холбогдох рентген туяагаар нь ангилдаг: 10-6, 10-5-аас дээш Cn, Mn эсвэл Xn ба 10-4 W/m2 тус тус. Дэлхий дээрх M3 нь 3 × урсгалтай тохирч байна10-5 В/м2. Энэ үзүүлэлт нь шугаман биш бөгөөд зөвхөн оргилыг хэмждэг бөгөөд нийт цацрагийг хэмждэггүй. Жил бүр 3-4 том галын үед ялгардаг энерги нь бусад бүх энергийн нийлбэртэй тэнцүү байна.

Гялсгуураар үүссэн бөөмсийн төрөл нь хурдатгалын газраас хамаарч өөрчлөгддөг. Нар, Дэлхий хоёрын хооронд ионжуулагч мөргөлдөөнд хангалттай материал байдаггүй тул иончлолын анхны төлөвөө хадгалдаг. Цочролын долгионоор титэм дотор хурдассан бөөмс нь титмийн ердийн иончлолыг 2 сая К-аар харуулж байна. Галын биед хурдассан бөөмс нь иончлолоос хамаагүй өндөр бөгөөд He3, ховор изотопын агууламжтай байдаг. гелий зөвхөн нэг нейтронтой.

Ихэнх гол дэгдэлт нь цөөн тооны хэт идэвхтэй том нарны толбоны бүлгүүдэд тохиолддог. Бүлгүүд нь эсрэгээрээ хүрээлэгдсэн нэг соронзон туйлтай том кластерууд юм. Хэдийгээр ийм тогтоцууд байгаа тул нарны галын идэвхжилийг урьдчилан таамаглах боломжтой ч судлаачид хэзээ гарч ирэхийг таамаглах боломжгүй бөгөөд юу үүсгэдэгийг мэдэхгүй байна.

Нарны дэлхийн соронзон мандлын харилцан үйлчлэл
Нарны дэлхийн соронзон мандлын харилцан үйлчлэл

Дэлхийн нөлөө

Нар нь гэрэл, дулаанаар хангахаас гадна хэт ягаан туяа, нарны салхины байнгын урсгал болон том галын бөөмсөөр дэлхийд нөлөөлдөг. Хэт ягаан туяа нь озоны давхарга үүсгэдэг бөгөөд энэ нь эргээд гарагийг хамгаалдаг.

Нарны титмийн зөөлөн (урт долгионы) рентген туяа нь ионосферийн давхаргыг үүсгэдэг.боломжит богино долгионы радио холбоо. Нарны идэвхжилтэй өдрүүдэд титмийн цацраг (аажмаар өөрчлөгддөг) ба галын цацраг (импульс) нь илүү сайн цацруулагч давхарга үүсгэхийн тулд ихэсдэг ч радио долгионыг шингээж, богино долгионы харилцаанд саад болох хүртэл ионосферийн нягт нэмэгддэг.

Дэлгэцээс үүсэх илүү хатуу (богино долгионы урт) рентген импульс нь ионосферийн хамгийн доод давхаргыг (D-давхарга) ионжуулж, радио ялгаруулалтыг бий болгодог.

Дэлхийн эргэдэг соронзон орон нь нарны салхиг хааж чадахуйц хүчтэй бөгөөд бөөмс болон талбайнууд эргэн тойрон эргэлддэг соронзон бөмбөрцгийг үүсгэдэг. Гэрэлтүүлгийн эсрэг талд талбарын шугамууд нь геомагнитын чавга буюу сүүл гэж нэрлэгддэг бүтцийг үүсгэдэг. Нарны салхи ихсэх үед дэлхийн талбайн хэмжээ огцом нэмэгддэг. Гараг хоорондын орон дэлхийнхтэй эсрэг чиглэлд шилжих эсвэл том бөөмсийн үүлэнд хүрэх үед чавга дахь соронзон орон дахин нэгдэж, энерги ялгарч аврора үүсгэдэг.

Aurora borealis
Aurora borealis

Соронзон шуурга ба нарны идэвхжил

Том титмийн нүх дэлхийг тойрох бүрт нарны салхи түргэсч, геомагнитын шуурга болдог. Энэ нь 27 хоногийн мөчлөгийг бий болгодог, ялангуяа нарны толбоны хамгийн бага үед мэдэгдэхүйц бөгөөд энэ нь нарны идэвхжилийг урьдчилан таамаглах боломжтой болгодог. Том хэмжээний галын дөл болон бусад үзэгдлүүд нь титмийн массыг гадагшлуулж, соронзон бөмбөрцгийн эргэн тойронд цагираган гүйдэл үүсгэдэг энергийн бөөмсийн үүлсийг үүсгэж, дэлхийн талбайн огцом хэлбэлзлийг үүсгэдэг бөгөөд үүнийг геомагнит шуурга гэж нэрлэдэг. Эдгээр үзэгдлүүд нь радио холбоог тасалдуулж, холын шугамууд болон бусад урт дамжуулагчуудад хүчдэл үүсгэдэг.

Дэлхий дээрх бүх үзэгдлүүдийн дундаас хамгийн сонирхолтой нь нарны идэвхжил манай гарагийн уур амьсгалд үзүүлж болзошгүй нөлөө байж магадгүй юм. Доод тал нь боломжийн мэт боловч бусад тодорхой нөлөөллүүд бий. Ихэнх эрдэмтэд өөр олон үзэгдлээр далдлагдсан чухал холбоо гэж үздэг.

Цэнэглэсэн бөөмс нь соронзон орныг дагадаг тул корпускулын цацраг нь бүх том галын туяанд ажиглагддаггүй, зөвхөн нарны баруун хагаст байрлах хэсгүүдэд л ажиглагддаг. Түүний баруун талаас чиглэсэн хүчний шугамууд Дэлхийд хүрч, бөөмсийг тийш чиглүүлдэг. Сүүлийнх нь ихэвчлэн протон байдаг, учир нь устөрөгч нь нарны зонхилох бүрэлдэхүүн хэсэг юм. Секундэд 1000 км/с хурдтай хөдөлж буй олон бөөмс нь цочролын долгионы фронт үүсгэдэг. Том бамбар дахь бага энергитэй бөөмсийн урсгал маш хүчтэй тул дэлхийн соронзон орны гадна байгаа сансрын нисгэгчдийн амь насанд заналхийлж байна.

Зөвлөмж болгож буй: