PROFILPELAJAR.COM

Sunčev ciklus ili Sunčev ciklus magnetske aktivnosti, je povremena promjena količine Sunčevog zračenja, koje dođe do Zemlje. To je ciklus, u prosjeku svakih 11 godina, a Sunčevo zračenje se promjeni za 0,1 % (vrijednost Sunčeve konstante je 1365 - 1367 W/m²). Promjena Sunčevog ciklusa je povezan sa promjenom broja i jačinom Sunčevih pjega, ali i ostalih Sunčevih aktivnosti:

promjena sastava Sunčeve atmosfere, korone i Sunčevog vjetra
promjena Sunčevog zračenja (1366 W/m² na Zemlji)
promjena kratkovalnog Sunčevog zračenja, od ultraljubičastog zračenja prema X-zrakama
promjena učestalosti pojavljivanja Sunčevih baklji, koronalnog izbačaja masa i ostalih eruptivnih pojava
promjena toka visokoenergetskog kozmičkog zračenja koja dolazi do Sunčevog sustava

Povijesne činjenice

Sunčev ciklus broj 21, 22 i 23, u kojem se vidi jačina Sunčevog zračenja, broj Sunčevih pjega, radio valovi sa valnom duljinom od 10,7 cm i broj Sunčevih baklja

Sunčev ciklus je otkrio 1843. Samuel Heinrich Schwabe, njemački astronom, nakon 17 godina istraživanja, bilježeći broj Sunčevih pjega. Rudolf Wolf, švicarski astronom, bavio se Sunčevim ciklusom u 17. i 18. stoljeću, tako da imamo praćenje broja Sunčevih pjega od 1745. godine do danas. Tako danas imamo 28 Sunčevih ciklusa u 309 godina, što daje prosjek od 11 godina. Najkraći je bio 9 godina, a najduži 14 godina. Sunčev ciklus od 1755. do 1766. dobio je redni broj 1, a danas smo u Sunčevom ciklusu broj 24. Za vrijeme Maunderovog minimuma, od 1645. do 1715., broj Sunčevih pjega bio je vrlo mali, i podudarao za s vrlo hladnim periodom vremena, pa se to doba i zove Malo ledeno doba.

Točka najvećih aktivnosti Sunčevih pjega se naziva Sunčev maksimum, dok točka najmanjih Sunčevih aktivnosti Sunčevih pjega naziva se Sunčev minimum. U početku Sunčevog ciklusa, Sunčeve se pjege pojavljuju na 30º do 45º sjevernih i južnih zemljopisnih širina Sunca, zatim se spuštaju prema ekvatoru, do prosječno 15 º kod Sunčevog maksimuma, a nakon toga se spušta do 7 º zemljopisnih širina – i to se naziva Spörerov zakon.

Godine 1908. George Ellery Hale pokazao je jaku povezanost Sunčevih pjega s magnetskim poljem Sunca. Ali još uvijek traju znanstvene rasprave što bi mogao biti uzrok Sunčevog ciklusa. Neki predlažu da je to zbog plimne sile plinovitih divova Jupitera i Saturna,^[1] ^[2] drugi da je zbog Sunčevog inercijalnog kretanja,^[3]^[4] treći da je to zbog Sunčevih mlaznih strujnica i torzionih oscilacija itd.

Utjecaj Sunčevog ciklusa

Sunčevo magnetsko polje utječe na atmosferu i vanjske slojeve Sunca, sve do korone i Sunčevog vjetra i to nazivamo Sunčeve aktivnosti.

Površinski magnetizam

Sunčeve pjege postoje nekoliko dana do nekoliko mjeseci. Na kraju se raspadnu i magnetski tok predaju u fotosferu. Zapaženo je da Sunčevo magnetsko polje mijenja polove za vrijeme Sunčevog maksimuma i dostiže vršne vrijednosti za vrijeme Sunčevog minimuma. Sunčeve pjege, s druge strane nastaju zbog jakog prstenastog magnetskog polja u unutrašnjosti Sunca.

Sunčevo zračenje

Ukupno Sunčevo zračenje je količina energije Sunčevog zračenja, koje ulazi u gornju Zemljinu atmosferu. Ona se nije mogla mjeriti sve do postavljanja satelita u Zemljinu orbitu 1978. Rezultati su pokazali da prosječna vrijednost Sunčevog zračenja je 1366 W/m² (Sunčeva konstanta) i da se mijenja u toku Sunčevog ciklusa 0,1 %.^[5] Promjena Sunčevog zračenja je vrlo mala, ali se ipak može zapaziti na Zemlji. ^[6]

Kratkovalno Sunčevo zračenje

Gornji slojevi Sunčeve atmosfere, kromosfera i korona, zrače ekstremno ultraljubičasto zračenje i rendgensko zračenje (X-zrake). Budući da gornji slojevi Sunčeve atmosfere nisu ravnomjerno raspoređeni i znatno ovise o promjenama magnetskog polja, tako i količina kratkovalnog Sunčevog zračenja ovisi o Sunčevom ciklusu, što znači da je u vrijeme Sunčevog maksimuma i to zračenje veće, a to ima znatan utjecaj na povećanu temperaturu i električnu vodljivost ionosfere.

Sunčevi radio valovi

Sunčevi centimetarski radio valovi nastaju uglavnom zbog koronalne plazme, koja je uhvaćena u magnetsko polje, iznad aktivnih područja Sunca. Indeks F10,7 je mjera Sunčevog radio toka s valnom duljinom 10,7 cm i prestavlja izvrsni pokazatelj stupnja Sunčeve aktivnosti. ^[7]

Geomagnetske oluje

Učestalost pojava koronalnog izbačaja masa i Sunčevih baklji je jako povezana sa Sunčevim ciklusom. Sunčeve baklje su 50 puta učestalije u vrijeme Sunčevog maksimuma. Koronalni izbačaji masa pojavljuju se par puta na dan za vrijeme Sunčevog maksimuma, dok se za vrijeme Sunčevog minimuma jedan može primjetiti u par dana. Veličina tih pojava ne ovisi o Sunčevom ciklusu.

Kozmičke zrake

U vrijeme Sunčevog maksimuma je povećana količina Sunčeve plazme u Zemljinoj magnetosferi, tako da se količina kozmičkih zraka u to vrijeme smanjuje na površini Zemlje.

Utjecaj na Zemlju

Količina UVB ultraljubičastog zračenja se mijenja u toku Sunčevog ciklusa za 4 puta, zbog promjene zaštitnog ozonskog omotača iznad Zemlje. U stratosferi je prisutno stalno razdvajanje molekula kisika O₂ i stvaranje ozona. Za vrijeme Sunčevog minimuma, smanjenje ultraljubičastog zračenja vodi do smanjenja količine ozona, a time je i količina UVB zraka 4 puta veća na površini Zemlje. ^[8]

Izvori

↑ H. Schwentek and W. Elling: "A possible relationship between spectral bands in sunspot number and the space-time organization of our planetary system", Solar Physics, 1984. [1]^{[mrtav link]}
↑ Attila Grandpierre: "On the origin of solar cycle periodicity", journal = Astrophysics and Space Science, 2004., [2]^{[mrtav link]}
↑ I. Charvatova. „Can origin of the 2400-year cycle of solar activity be caused by solar inertial motion?”. Ann. Geophysicae.
↑ „Archive copy”. Arhivirano iz originala na datum 2016-03-15. Pristupljeno 2015-03-05.
↑ Willson R.C., Hudson H.S.: "The Sun's luminosity over a complete solar cycle", journal:Nature, (1991) [3]
↑ [4] "Labitske, Eleven-year solar cycle variations in the atmosphere: observations, mechanisms and models@ journal:The Holocene, 2003.
↑ Tapping, K.F.: "Recent solar radio astronomy at centimeter wavelength: the temporal variability of the 10.7-cm flux", journal: J. Geophys. Res., 1987.
↑ Consensus Development Conference Statement Arhivirano 2008-09-16 na Wayback Machine-u Sunlight, Ultraviolet Radiation, and the Skin, NIH, 1989

Astronomija
Sunce
Unutrašnja struktura:	Jezgro • Radijativna zona • Tahoklin • Konvektivna zona • Fotosfera
Spoljašnja struktura:	Atmosfera (Hromosfera · Tranziciona zona · Korona) • Sunčev vetar • Heliosfera • Terminacioni šok • Heliopauza • Magnetno polje
Pojave na Suncu:	Sunčeve pege • Fakule • Granule • Supergranule • Spikule • Sunčeve baklje • Erupcije • Protuberance • Koronalni lukovi • Koronalne eksplozije • Koronalne rupe
Pojave vezane za Sunce:	Sunčeva aktivnost (Sunčev ciklus) • Sunčevo zračenje • Sunčev dinamo • Rotacija • Pomračenja • Helioseizmologija • Problem Sunčevih neutrina • Standardni model Sunca