Solar aktivitet: Hva skjer der ute?

December 18  by Eliza

Begrepet solaktivitet refererer til alle typer forstyrrelser som foregår på sola fra øyeblikk til øyeblikk, og fra en dag til den neste. Alle former for solaktivitet, inkludert den 11-år solflekksyklus og noen enda lengre sykluser, synes å innebære magnetisme. Dypt inne i solen, genererer en naturlig dynamo nye magnetiske felt hele tiden. De magnetiske felt stige til overflaten og videre opp til høyere lag i solens atmosfære hvor de vri rundt og forårsaker alle slags problemer. Nylige observasjoner viser at ytterligere magnetfelt genereres også i de høyere lag av atmosfæren.

Astronomer måle magnetiske felt på solen ved deres effekter på solstråling, ved hjelp av instrumenter kalt magnetographs. Du kan se bilder tatt med disse enhetene på mange av de profesjonelle Solar Observatory nettsteder. Disse magnetiske feltobservasjoner viser at solflekker er områder med konsentrerte magnetiske felt, og at solflekk grupper har nord og sør magnetiske polene. Utenfor solflekker, er den samlede magnetfelt av solen ganske svak.

Mange av de raskt skiftende funksjoner på solen og sannsynligvis alle eksplosjoner og utbrudd synes å være relatert til solenergi magnetisme. Der det er vekslende magnetisk felt, elektriske strømmer forekomme (som i en generator), og når to magnetiske felt støte på hverandre, en kortslutning - kalt en magnetisk omkobling - kan plutselig slippe enorme mengder energi.

Koronale masse bortvisninger: Moren til solstormer

I flere tiår har astronomene trodd at de viktigste eksplosjoner på solen ble solstormer. Nå vet astronomer at de var akkurat som den blinde mannen som føler en elefant hale og mener at han vet alt om dyret når han berører en av dyrets minst vesentlige deler . Observasjoner fra verdensrommet avsløre at de primære motorer av solcelle utbrudd er ikke solstormer, men koronale masse bortvisninger - store utbrudd som oppstår høy i koronaen. Ofte utløser en coronal mass utstøting en solar flare under den i lav corona og kromosfæren. Du kan se solstormer i mange av bildene på profesjonelle astronomi nettsteder. Ettersom antallet solflekker øker over en 11-års solflekksyklus (se neste avsnitt), så gjør antall fakler.

Forskerne visste ikke om koronale masse bortvisninger i mange år fordi de ikke kunne se dem. Astronomer bare kunne få et godt inntrykk av corona ved sjeldne mellomrom i løpet av kort varighet av en total formørkelse av solen. Men solstormer kan ses når som helst, så forskerne studert dem intenst og overvurderte sin betydning.

Når satellittbilder viser en coronal mass utstøting som ikke går av, sier til øst eller vest fra solen, men som danner et stort ekspanderende ring eller glorie arrangement rundt solen, det er dårlige nyheter. Halo hendelse betyr at coronal mass utstøting - omtrent en milliard tonn varmt, elektrifisert, og magnetisert gass - er på vei rett i jorda på om lag en million miles per time. Når den treffer Jordens magnetosfære, dramatiske effekter noen ganger føre, som beskrevet senere i avsnittet "Solar vind. Spille med magneter"

Hvis du ser en glorie hendelse i en av satellittbilder, sjekk National Oceanographic and Atmospheric Administration (NOAA) Space Environment websiden, fordi NOAA kan forutsi noen ganske voldsom romvær.

Sykluser innenfor sykluser: Solen og dens flekker

Solflekker er regioner i fotosfæren hvor magnetfeltet er sterk og som vises som mørke flekker på solskiven. Flekkene er kulere enn den omkringliggende atmosfæren og dukker ofte opp i grupper.

Antall solflekker på sola varierer dramatisk over en gjentagende syklus som varer ca 11 år -. Den berømte solflekksyklus I det siste, folk skylden alt fra dårlig vær til en nedgang i aksjemarkedet på solflekker. Vanligvis, 11 år mellom påfølgende topper (når de fleste flekker oppstår) av solflekksyklus, men denne perioden kan variere. Videre kan antallet av flekker på toppen variere mye fra en syklus til den neste. Ingen vet hvorfor.

Som en solflekk gruppe beveger seg over solskiven grunn solens rotasjon, er det største stedet på fremover side (den delen av konsernet som fører veien over disk) kalles den ledende spot. Den største flekk på den motsatte enden av gruppen er følgende sted.

Magnetografen observasjoner viser klare mønstre i de fleste solflekk grupper. I løpet av en 11-års syklus, alle de ledende stedene i den nordlige halvkule av solen har nord magnetisk polaritet, og de følgende stedene har sør magnetisk polaritet. Samtidig på den sørlige halvkule, de ledende stedene har sør polaritet, og de følgende stedene har nord polaritet.

Her er hvordan disse polene er definert: The kompassnål som peker nordover på jorden kalles en nord-søker kompass. En nord magnetisk polaritet på sola er en som en nord-søker kompass vil peke på. En sør magnetisk polaritet på sola er en som en nord-søker kompass vil peke bort fra.

Akkurat når du tror at du har det rett, gjett hva? En ny 11-års syklus begynner, og polariteten alle reversere. I den nordlige halvkule, de ledende stedene har sør polaritet, og de følgende stedene har nord polaritet. På den sørlige halvkule, de magnetiske polene omvendt, også. Hvis du var en kompass, ville du ikke vet om du skulle komme eller gå.

Å omfatte all denne informasjonen, har astronomer definert solens magnetiske syklus. Syklusen er ca 22 år lang og inneholder to solflekk sykluser. Hvert 22 år, hele mønsteret av skiftende magnetiske felter på solen gjentar seg.

Solens "konstant": Tid for å møte endringene

Den totale mengden energi som produseres av solen kalles Solluminositet. Av større interesse for astronomer er mengden solenergi som Jorden mottar, eller solens konstant. Målinger gjort av solenergi og værsatellitter sendt opp av NASA i 1980 avslørt svært små endringer i solens konstant som solen snur. Du tror kanskje at jorden mottar mindre energi når mørke solflekker er til stede på solskiven, men det er ikke tilfelle; faktisk er det motsatte sant: flere solflekker, fikk mer energi fra solen. Kritt opp et mysterium for astronomene å løse.

Ifølge astrofysiske teori, solen var litt lysere når det var veldig ung enn det har vært de siste flere milliarder år, og det vil kaste mer energi på Earth aldre fra nå når det blir en rød kjempestjerne.

Så "solar konstant" høres ut som ønsketenkning, men fra dag til dag og med amatørutstyr, konstant lyder ganske utrolig nøyaktig.

Solvinden: Spille med magneter

Koronale masse bortvisninger er vanligvis usynlig med amatørutstyr, men vidunderlig avslørt av satellitt teleskoper. De spray milliarder tonn tunge blobs av elektrifisert gass, kalt solar plasma, gjennomsyret med magnetiske felt, ut i solsystemet, hvor de noen ganger kolliderer med jordas magnetosfære. (The magnetosfære er en stor region rundt jorden der elektroner, protoner og andre elektrisk ladde partikler sprette frem og tilbake fra høye nordlige breddegrader til høye sørlige breddegrader, fanget i jordas magnetfelt. Det fungerer som et beskyttende paraply mot koronale masse bortvisninger og solvinden.)

En type solenergi plasma kalles solvinden er stadig strømmet ut fra solas korona. Den beveger seg gjennom solsystemet på om lag en million miles i timen (470 kilometer per sekund) som den passerer jordas bane.

Solvinden kommer i bekker, passer, og puffs og stadig forstyrrer og fylles jordas magnetosfære, som blir komprimert i størrelse og sveller ut igjen. De forstyrrelser i magnetosfæren, særlig de fra omreisende solstormer som de koronale masse bortvisninger, kan forårsake viser av nordlys (aurora borealis) og sydlys (aurora australis), samt geomagnetiske stormer. De geomagnetiske stormer kan stenge kraftselskapet strømnett (forårsaker Bruddene), blåse ut elektroniske kretser på olje- og gassrørledninger, forstyrre radiokommunikasjon, og skade dyre satellitter. Noen mennesker selv hevder de kan høre polarlys.

Solar forstyrrelser og deres virkninger på magnetosfæren kalles romvær. Du kan se den nyeste offisielle amerikanske regjeringen plass værmelding og prognose på nettsiden av NOAA Space Environment Center.

Fire milliarder og telling: Forventet levetid for solen

En dag, solen vil gå tom for drivstoff, så det vil dø. Alle gode stjerner må komme til en slutt. Hva vil egentlig skje er at solen vil hovne opp og ta form av en rød kjempestjerne. Det vil se enorme, og det vil fordampe havene. Mennesker vil dø av varmen (hvis folk fortsatt eksisterer). Snakk om global oppvarming!

Den røde giganten solen vil blåse av sine ytre lag, danner en vakker, utvide nebula, hva slags skinner gassky som astronomene kaller en planetarisk tåke. Men ingen mennesker vil være her for å beundre den. Tåken vil gradvis forsvinne og alle som vil forbli i midten er en liten slagg av solen, kalles et varmt lite objekt en hvit dvergstjerne. Det vil ikke være mye større enn Jorden, og selv om det vil være veldig varmt på først, vil det være for lite til å kaste mye energi på jorda. Uansett hva som er igjen på overflaten av jorden vil fryse. Og den hvite dvergen vil skinne som en glo i et døende bål, gradvis filtrert bort.

Heldigvis skal vi ha ca 5 milliarder år å gå før at prospektet ruver nær.