Загадка «непостоянного» Солнца
В телескоп Солнце выглядит совсем не таким спокойным, как нам кажется. В иные годы его поверхность покрыта тёмными пятнами, в иные — почти чистая. Иногда с Солнца срываются колоссальные облака плазмы, а на Земле после этого горят трансформаторы и ломается навигация. В чём причина этих явлений и можно ли их предсказать?
Что такое солнечная активность и откуда она берётся
Солнечная активность — это вся совокупность явлений в атмосфере Солнца, связанных с магнитным полем: появление пятен, вспышки, выбросы вещества.
Корень всех этих явлений — в магнитном поле Солнца. Но почему поле меняется? Дело в том, что Солнце не вращается как твёрдое тело. Его экватор делает полный оборот примерно за 25 дней, а приполярные области — медленнее. Это явление называется дифференциальным вращением. Из-за него магнитные линии, изначально идущие «от полюса к полюсу», постепенно закручиваются спиралями. Конвекция — непрерывное перемешивание горячего вещества из недр — дополняет этот процесс. В результате магнитные линии всё сильнее запутываются, прорываются наружу и порождают всю картину активности.
> Вопрос 1. Что является главной причиной солнечной активности?
>
> Ответ. Изменения магнитного поля Солнца, вызванные дифференциальным вращением (экватор вращается быстрее полюсов) и конвекцией, которые вместе закручивают магнитные линии.
Солнечные пятна: тёмные, но горячие
Когда запутанные магнитные линии прорываются сквозь фотосферу, в этих местах возникают солнечные пятна — тёмные области на фотосфере Солнца, имеющие температуру около 4300–4500 К и сильное магнитное поле.
Парадокс: пятна кажутся тёмными только по контрасту с окружающей фотосферой, температура которой около 6000 К. Сами по себе они светятся ярко — настолько, что если бы Солнце целиком состояло из пятна, оно всё равно казалось бы ослепляюще ярким. Но на фоне более горячей фотосферы они выглядят чёрными. Причина пониженной температуры — в сильном магнитном поле: в пятнах оно в тысячи раз сильнее земного. Такое поле блокирует конвекцию и мешает подъёму горячего вещества из недр.
> Вопрос 2. Почему солнечные пятна выглядят тёмными, если сами они светятся ярко?