Εμφανίστηκαν μετά από πολύ καιρό ηλιακές κηλίδες

Έπειτα από πολλά χρόνια ύφεσης της ηλιακής δραστηριότητας οι επιστήμονες εντόπισαν τα πρώτα σημάδια που δείχνουν ότι ο ήλιος αφυπνίζεται και θα αρχίσει σύντομα να ενεργοποιείται με τρόπο τέτοιο που είναι πιθανό να προκληθούν προβλήματα στα τηλεπικοινωνιακά και ηλεκτρικά δίκτυα της Γης. Οι επιστήμονες διαπίστωσαν ότι άρχισαν να κάνουν και πάλι την εμφάνισή τους στο μητρικό μας άστρο οι εντυπωσιακές ηλιακές κηλίδες. Πρόκειται για ψυχρά, σκοτεινά σημεία που προκαλούνται από διαταραχές του ηλιακού μαγνητικού πεδίου. Ο αριθμός τους αυξομειώνεται (από το ελάχιστο στο μέγιστο και ξανά στο ελάχιστο) κάθε περίπου 11 χρόνια- ίδια χρονική περίοδος που μεσολαβεί ανάμεσα στην αντιστροφή των μαγνητικών πόλων του ήλιου.

Δεξιά στον ήλιο βρίσκουμε στην φωτόσφαιρα σκοτεινές περιοχές ή κηλίδες με θερμοκρασία μόνο 3.000 βαθμών, σε αντίθεση με την υπόλοιπη φωτόσφαιρα που έχει 6.000 βαθμούς. Οι σκοτεινές κηλίδες έχουν έκταση εκατομμύρια χιλιόμετρα, εμφανίζονται σε ζεύγη ή ομάδες, δημιουργούν μαγνητικά πεδία ενώ διαρκούν αρκετές εβδομάδες. Ο επαναλαμβανόμενος 11-ετής κύκλος των κηλίδων ανακαλύφθηκε για πρώτη φορά από τον Γαλιλαίο.

Πρόκειται για το φαινόμενο που ονομάζεται «ηλιακός κύκλος». Οι κηλίδες συνδέονται άμεσα με τη δημιουργία των λεγόμενων ηλιακών (ή μαγνητικών) καταιγίδων που επηρεάζουν τις τηλεπικοινωνίες και τα ηλεκτρικά δίκτυα στη Γη. Σύμφωνα μάλιστα με τους επιστήμονες, το φαινόμενο θα ενταθεί και πιθανώς να κορυφωθεί μέσα στο 2012, γεγονός που προκάλεσε ανησυχία για την ομαλή διεξαγωγή (και κυρίως μετάδοση) των Ολυμπιακών Αγώνων που θα γίνουν σε δύο χρόνια στο Λονδίνο. «Ο Ήλιος δείχνει να ξυπνάει. Έχουν αρχίσει να επανεμφανίζονται οι ηλιακές κηλίδες και εντοπίσαμε τις πρώτες μεγάλες ηλιακές φλόγες του νέου κύκλου» αναφέρει ο Richard Harrison, επικεφαλής του τμήματος Διαστημικής Φυσικής του Rutherford Αppleton Laboratory στη Βρετανία.

Αριστερά διακρίνονται κάποιες περιοχές πιο λαμπρές – λευκές σχεδόν – από τον περίγυρο τους, που λέγονται πυρσοί (flares) και παρουσιάζουν μαγνητικές δραστηριό-τητες. Εκτοξεύουν δισεκατομμύρια τόνους φορτισμένων σωματιδίων στο διάστημα και φυσικά προς τη Γη με τη μορφή ηλιακής καταιγίδας (λέγεται και στεμματική εκτίναξη μάζας).

Η ηλιακή δραστηριότητα προκαλεί τις ηλιακές καταιγίδες, οι οποίες είναι στην ουσία γιγαντιαία ρεύματα ύλης που ξεχύνονται αδιάκοπα από τον ήλιο παρασύροντας μαζί τους και το μαγνητικό πεδίο του. Τα ρεύματα αυτά μετακινούνται στο διαστημικό κενό με απίστευτη ταχύτητα (ένα έως τρία εκατομμύρια χιλιόμετρα ανά ώρα) και όταν φτάνουν στη Γη προκαλούν διάφορα φυσικά φαινόμενα (π.χ. το βόρειο σέλας), ενώ επίσης «χτυπούν» τα τηλεπικοινωνιακά και ηλεκτρικά δίκτυα. Στο παρελθόν ηλιακές καταιγίδες έχουν προκαλέσει σοβαρά προβλήματα, όπως το μεγάλο μπλακάουτ στο Κεμπέκ του Καναδά που διήρκεσε εννέα ώρες.

Από το Βήμα

—————————————————————————————————

Γιατί είναι οι ηλιακές κηλίδες σκοτεινές

Επειδή οι ηλιακές κηλίδες εμφανίζονται κατά ομάδες στην φωτόσφαιρα του ήλιου ανάμεσα στους φωτοσφαιρικούς κόκκους, σε μια ζώνη 400 km πάνω από την επιφάνεια του ήλιου, είναι πιο ψυχρές (4.200 Κ) από την περιβάλλουσα περιοχή της επιφάνειας (6.400 Κ). Αυτή είναι μια μερική εξήγηση μόνο. Και γιατί να είναι πιο ψυχρές; Η απάντηση είναι ότι οφείλεται στα ισχυρά μαγνητικά πεδία που συνδέονται με τις ηλιακές κηλίδες.

Γνωρίζουμε ότι στην περιοχή κάτω από τη φωτόσφαιρα, είναι η ζώνη μεταφοράς. Από εκεί ανεβαίνουν τα λεγόμενα ρεύματα μεταφοράς που είναι κατά ένα μεγάλο μέρος υπεύθυνα για την κάθετη κίνηση μεγάλων ποσοτήτων καυτού αερίου και ότι αυτή η δραστηριότητα μεταφέρει θερμότητα από το εσωτερικό προς την ηλιακή επιφάνεια. Τα μαγνητικά όμως πεδία, της τάξεως των 3.000 Gauss, ασκούν δυνάμεις στα κινούμενα φορτισμένα σωματίδια, και επειδή αυτό το ηλιακό υλικό είναι ιδιαίτερα ιονισμένο, τα μαγνητικά κάθετα πεδία προς την κίνηση των ιόντων, επηρεάζουν ιδιαίτερα την ανοδική κίνηση. Σαν αποτέλεσμα έχουμε τη μικρότερη θερμοκρασία των κηλίδων.

Λεπτομερείς εκτιμήσεις δείχνουν ότι οι μαγνητικές δυνάμεις εμποδίζουν τη μεταφορά της θερμότητας στην επιφάνεια με το να κάνουν δυσκολότερη την άνοδο στα καυτά αέρια. Κατά συνέπεια, η περιοχή στις ηλιακές κηλίδες που έχουν ισχυρά μαγνητικά πεδία τείνει να είναι πιο ψυχρή από την περιβάλλουσα περιοχή και εμφανίζεται έτσι σκοτεινότερη από τις περιβάλλουσες θερμότερες περιοχές.

Ηλιακές κηλίδες και μαγνητικά πεδία

Αναλύοντας το φως από τις ηλιακές κηλίδες βλέπουμε ένα σημαντικό διαχωρισμό Zeeman των φασματικών γραμμών. Κατά συνέπεια, οι ηλιακές κηλίδες συνδέονται με τα ισχυρά μαγνητικά πεδία. Επιπλέον, παρατηρούμε και τα παρακάτω:

1. Όταν οι ηλιακές κηλίδες είναι σε ζεύγη, έχουν αντίθετη πολικότητα (δηλαδή η μία συμπεριφέρεται μαγνητικά όπως ο βόρειος πόλος ενός μαγνήτη και η άλλη κηλίδα συμπεριφέρεται όπως ο νότιος πόλος).
   
2. Κατά τη διάρκεια ενός ορισμένου κύκλου μιας ηλιακής κηλίδας, οι κύριες ηλιακές κηλίδες στο βόρειο ημισφαίριο του ήλιου τείνουν όλες να έχουν την ίδια πολικότητα, ενώ το ίδιο πράγμα ισχύει για τις ηλιακές κηλίδες στο νότιο ημισφαίριο, εκτός από το ότι η κοινή πολικότητα είναι αντίθετη από αυτήν των ηλιακών κηλίδων στο βόρειο ημισφαίριο.
   
3. Κατά τη διάρκεια του επόμενου κύκλου του ήλιου, οι πολικότητες των μαγνητικών πεδίων σε κάθε ημισφαίριο είναι αντίθετη από αυτή που ήταν στον προηγούμενο κύκλο.

http://www.physics4u.gr/blog/?p=1692