Jak działają plamy słoneczne

Słoneczne plamy wydają się nam ciemne, ponieważ są chłodniejsze niż otaczające je obszary na widocznej powierzchni Słońca, czyli fotosfera, która ma temperaturę około 10,000 stopni Fahrenheita (5,537.8 stopni Celsjusza). Ciemne wnętrze plamy słonecznej, zwane umbrą, jest o około 1600 stopni chłodniejsze niż reszta powierzchni Słońca. To wnętrze jest otoczone przez większy, jaśniejszy obszar zwany penumbrą, który jest o około 500 stopni chłodniejszy od reszty Słońca. Plamy słoneczne są chłodniejsze, ponieważ są to obszary intensywnego magnetyzmu – tak intensywnego, że hamuje on przepływ gorących gazów z wnętrza Słońca na jego powierzchnię.

Plamy słoneczne występują, ponieważ Słońce nie jest kawałkiem skały jak Ziemia i planety wewnętrzne, ale kulą nieustannie krążących gorących gazów, która nie porusza się w jednym kawałku. Wnętrze i zewnętrze Słońca obracają się oddzielnie; to, co zewnętrzne, obraca się szybciej na równiku niż na słonecznym biegunie północnym i południowym. (Mówiąc dokładniej, punkt na równiku potrzebuje 25 dni ziemskich na okrążenie, podczas gdy punkt w pobliżu jednego z biegunów potrzebuje 36 dni, aby zakończyć swój obrót). Z czasem, cały ten nieporządny i nierówny ruch skręca i zniekształca główne pole magnetyczne Słońca w taki sam sposób, w jaki twoja pościel marszczy się i zwija, kiedy podrzucasz i obracasz się we śnie. Spiętrzone plamy – w rzeczywistości skręcenia linii pola magnetycznego – mają tak dużą siłę magnetyczną, że odpychają gorące gazy znajdujące się pod nimi i zapobiegają wznoszeniu się ciepła bezpośrednio na powierzchnię. Innymi słowy, stają się one plamami słonecznymi. Ponieważ plamy słoneczne są chłodniejsze niż reszta powierzchni Słońca, wyglądają na ciemniejsze. Jednocześnie, gorące gazy zablokowane przez plamy słoneczne przepływają do obszarów wokół nich, czyniąc te obszary jeszcze gorętszymi i jaśniejszymi niż normalnie. Ten kontrast sprawia, że plamy słoneczne wyróżniają się jeszcze bardziej.

Dla obserwatora na Ziemi plamy słoneczne wydają się poruszać, ponieważ powierzchnia Słońca sama się porusza (choć nie w jednym kawałku, jak to omówiliśmy). Słońce potrzebuje znacznie więcej czasu, aby zakończyć swój obrót niż Ziemia, ale ponieważ jest ono 100 razy większe od naszej planety, plama słoneczna wygląda jakby poruszała się cztery razy szybciej niż punkt na Ziemi.

Przeciętna plama słoneczna jest tak duża jak Ziemia, ale niektóre są naprawdę ogromne. Naukowcy mierzą je porównując je do widocznego obszaru Słońca (czyli tej połowy Słońca, którą możemy zobaczyć z Ziemi). Największa zarejestrowana plama słoneczna w ostatnim stuleciu miała miejsce w 1947 roku. Objęła ona 6,132 milionowych części widocznego obszaru Słońca — w przybliżeniu 18 razy więcej niż powierzchnia Ziemi.

W następnej sekcji przeanalizujemy cykl plam słonecznych i to, co go powoduje.

W następnej sekcji przeanalizujemy cykl plam słonecznych i to, co go powoduje.