Aktywność słoneczna – zmiany zachodzące na powierzchni i atmosferze Słońca. Zmiany te powodują fluktuacje promieniowania, które dociera do Ziemi (zobacz stała słoneczna) w postaci fal elektromagnetycznych, w tym i światła oraz strumienia cząstek emitowanych przez Słońce (wiatr słoneczny). Do aktywności słonecznej zalicza się też zmiany w liczbie i rozmieszczeniu plam słonecznych oraz koronalnych wyrzutów masy.
Z polami magnetycznymi Słońca wiążą się liczne zjawiska i to one właśnie stanowią o aktywności słonecznej. Przejawia się ona w fotosferze w postaci plam i pochodni; w chromosferze jako rozbłyski i protuberancje; w koronie słonecznej jako rozbłyski i wyrzuty materii.
Jasność Słońca monitorowane jest w wielu programach wykorzystujących satelity. Solar Radiation and Climate Experiment (SORCE) oraz Thermosphere Ionosphere Mesosphere Energetics and Dynamics (TIMED) mierzą całkowitą irradiancję Słońca (stałą słoneczną) jednocześnie z pomiarami spektralnego rozkładu promieniowania (irradiancja spektralna). Pomiary te pokazują, że emisja przez Słońce promieniowania w ultrafiolecie (o długości fali krótszej niż 315 nm) zmienia się znacząco w czasie cyklu jedenastoletniego. Całkowite zmiany irradiancji wynoszą około 0,1% (od wartości średniej 1361 W/m2).
Spis treści |
Podstawowy okres zmian aktywności słonecznej wynosi około 11 lat. W jednym takim cyklu Słońce zmienia poziom aktywności od minimum do następnego minimum. Miarą aktywności jest tzw. liczba Wolfa, którą opisuje wzór
gdzie:
Miejsce występowania plam (szerokość heliograficzną) przedstawia się na tzw. diagramie motylkowym. Zasięg obszaru występowania plam pozwala ocenić fazę cyklu.
Wnioskiem z badań zmian obfitości izotopu węgla 14C jest hipoteza o występowaniu absolutnych minimów, kiedy liczba plam słonecznych spada prawie do zera. Przedostatnie takie minimum miało miejsce od około roku 1650 do 1715, było tzw. minimum Maundera, zaś ostatnie to minimum Daltona, ale wówczas stwierdzono jedynie mniej plam w maksimach, a nie zupełny brak.
W czasie maksymalnej aktywności jasność Słońca wzrasta. Wzrasta również temperatura atmosfery Ziemi, na skutek zwiększonej absorpcji promieniowania. W troposferze jest to wzrost o około 0,1 K, 50 km wyżej wrasta o około 1 K, a na wysokości 500 km wzrasta o 400 K. Rudolf Wolf zrekonstruował cykle słoneczne wstecz do roku 1610. Na podstawie tych wyników nazwano lata 1755–1766 cyklem słonecznym 1.
W fazie dużej aktywności Słońca podczas cyklu całkowita koncentracja ozonu zmniejsza się o kilka procent wskutek aktywności rozbłyskowej. Porozbłyskowe zaburzenia magnetyzmu ziemskiego, które są wówczas znacznie częstsze, mogą istotnie zmieniać koncentrację elektronów, jak i całkowitą liczbę tych cząstek w jonosferze, czyli do wysokości 1000 km. Może to wprowadzać znaczny błąd gdyby używać jedynie jednej częstotliwości w urządzeniach typu GPS. Taki jednowiązkowy pomiar to jednocześnie metoda wyznaczania kolumnowej gęstości elektronów w jonosferze.
Aktywność słoneczna wykrywalna jest we wszystkich pasmach długości fal elektromagnetycznych dostępnych obserwacji. Astronom amator Samuel Heinrich Schwabe wykazał w 1844 roku fakt zmieniającej się cyklicznie, mniej więcej co 10 lat, łącznej liczby grup plam. Prowadzone przez Szwajcara Rudolfa Wolfa systematyczne obserwacje potwierdziły istnienie jedenastoletniego cyklu zmiany liczby plam na powierzchni Słońca.
W przybliżeniu co jedenaście lat Słońce wchodzi w nową fazę, kiedy jego aktywność magnetyczna zwiększa się i osiąga maksimum 3-5 lat po okresie minimum. Następnie aktywność maleje przez około 6-7 lat i wraca do małej aktywności. W czasie cyklu na Słońcu pojawia się duża liczba plam w maksimum słonecznym.
Zgodnie z 11 letnim cyklem liczba plam słonecznych powinna zacząć rosnąć w 2005 roku zapoczątkowując 24 cykl aktywności słonecznej. Pomimo kolejnych doniesień:
Aktywność Słońca, która jeszcze w pierwszej połowie 2010 roku utrzymywała się na niskim poziomie[2], wzrosła znacznie w czasie kilkunastu ostatnich miesięcy, zaś dobowa liczba Wolfa przekroczyła w drugiej połowie 2011 roku wartość równą 200[3].
Na podstawie zmian wartości uciąglonej liczby Wolfa oraz skorelowanych z aktywnością słoneczną zmian w wielkości strumienia promieniowania radiowego rejestrowanego na długości fali 10,7 cm, początek 24 cyklu można wyznaczyć na styczeń 2009 roku. Korzystając z zestawień statystycznych parametrów heliogeofizycznych, osiągniętych w poprzednich cyklach, przewiduje się natomiast, że maksimum obecnego cyklu może nastąpić w grudniu 2012 roku[4]. Bardzo duże liczby plamowe rejestrowano już jednak w drugiej połowie 2011 roku, po czym wartości te zaczęły się chyba zmniejszać i możnaby oczekiwać powtórnego zwiększenia aktywności w niezbyt odległym czasie, choć cykle z przełomu stuleci były zwykle bardzo niskie, albo nawet znacznie krótsze, jak np. po trzecim rozbiorze Polski.
| |||||||||||||||||||||||||||
