Aktivnost Sunca

Ogromna većina Sunčevog sjaja potiče od kontinualnog zračenja fotosfere. Ovo je takozvano zračenje mirnog Sunca – potpuno predvidljive zvezde koja iz dana u dan sija na potpuno isti način. Ovo stabilno stanje praćeno je sporadičnim, nepredvidljivim zračenjem aktivnog Sunca, vrlo nepravilnom komponentom ukupnog zračenja naše zvezde. Zračenje aktivnog Sunca okarakterisano je eksplozivnim i iznenadnim ponašanjem. Ovaj aspekt zračenja vrlo malo doprinosi ukupnom sjaju zvezde, ali on direktno utiče na nas na Zemlji. Veličina i rajanje koronarnih rupa u uskoj je vezi sa stepenom solarne aktivnosti, na isti način ponaša se i jačina solarnog vetra.

Ciklus pega i solarni ciklus

Pojavljivanje i nestajanje pojedinačnih pega na Sncu nije jedina promena. Takođe se periodnično menja i njihov ukupan broj. Na osnovu nekoliko vekova posmatranja zaključeno je da postoje takozvani ciklusi pega. Na slici grafički je prikazanbroj viđenih pega svake godine XX veka. Broj pega dostiže svoj maksimum, u proseku, svakih 11 godina, a zatim se smanjuje skoro na nulu pre nego što ciklus ponovo počne. Međutim, period jednog ciklusa pega nije uvek isti i on može da traje između 7 i 15 godina.

Sa napredovanjem ciklusa menja se i heliografska širina na kojoj se pege javljaju. Pojedinašne pege se ne pomeraju niti dole niti gore, ali nove pege se pojavljuju bliže ekvaoru od prethodnih kako je ciklus sve bliži svom maksimumu. Na slici prikazane su heliografske širine na kojima se vide pege u funkciji od vremena. Na početku svakog ciklusa, u vreme minimuma aktivnosti Sunca, moguće je videti samo nekoliko pega. One se tada, najčešće, nalaze u dve uske zone, severno i južno od ekvatora, na širinama od 25^o do 30^o. Približno četiri godine kasnije, u vreme solarnog maksimuma, broj pega je značajno porastao. Pege se tada nalaze u pojasu od 15^o do 20^o stepeni severno i južno od ekvatora. Konačno, na kraju ciklusa, ukupan broj pega je opet mali, a većina pega se nalazi u pojasu od 10^o oko ekvatora. Prva godina novog ciklusa se poklapa sa poslednjom godinom prethodnog ciklusa.

Ciklus pega je, ustvari, samo polovina dvadesetdvogodišnjeg ciklusa aktivnosti Sunca. Tokom bilo kog ciklusa pega svi parovi pega, koji se nalaze na istoj hemisferi, imaju isti polarite magnetnog polja, dok parovi na drugoj hemisferi imaju suprotan polaritet. Međutim, ova orijentacija se menja nakon cikluas od 11 godina. Znači, ako posmatramo promenu celokupnog magnetng polja Sunca, za ponavljanje punog ciklusa potrebne su 22 godine. Period od 11 godina je vreme koje je potrebno da magnetno polje Sunca potpuno promeni svoj polaritet. Treba pomenuti da ove promene ne moraju da se odvijaju na obe polulopte istovremeno. Tako se na primer pozitivni (N) pol magnetnog polja u periodu od 1952. do 1957. god. nalazio na severnoj Sunčevoj polulopti, a negativni (S) na južnoj. Međutim, 1957. godine došlo je do promene polariteta na južnoj, a godinu dana kasnije i na severnoj polulopti.

Astrofizičari smatraju da magnetno polje Sunca nastaje i menja svoj intenzitet zbog stalnog rastezanja, uvrtanja i nabiranja linija polja što je uzrokovano diferencijalnom rotacijom Sunca i konvektivnim prenosom toplote. teorija predviđa da intenzitet polja treba da raste do maksimuma, a zatim da padne na nulu, i onda proces počinje ponovo. Upravo ovakva periodičnost promene magnetnog polja registovana je na Suncu. Aktivnosti na površini Sunca, npr. ciklus pega, prate promene jačine magnetnog polja. Promena broja pega i njihove migracije ka manjim heliografskim širinama posledica su jačanja magnetnog polja, odnosno obmotavanja linija polja oko ekvatora.

Na sliciprikazan je grafikon promene broja pega u poslednjih nekoliko vekova, tačnije od otkrića teleskopa do danas. Kao što se vidi 11-o godišnja periodičnost ciklusa je vrlo nepravilna. Ne samo što period varira između 7 i 15 godina, već se u prošlosti dešavalo da ciklusi potpuno izostanu. U čast britanskog astronoma koji je ukazao na ovu pojavu, dugačak period slabe aktyivnosti od 1645 do 1715 godine naziva se maunderov minimum. U doba Maunderovog minimuma nije samo broj pega bio mali već je i korona Sunca za vreme pomračenja bila slabo izražena a aurore su se javljale vrlo retko. Bez potpunog razumevanja uzroka solarnog ciklusaostaje nepoznato zbog čega nastaju ovakvi povremeni prekidi u ciklusu aktivnosti. Mnogi astronomi smatraju da su minimumi uzrokovani promenama u konvektivnoj zoni, ali ovakvo ponašanje naše zvezde i dalje ostaje tajna.