Počasí Počasí Satelitní snímky počasí Satelit Webkamery Kamery Kontakty Kontakty Eshop Eshop
Treking.cz
Poslední aktualizace: 17.1.2017 , , svátek má
Treking > Vesmír > Sluneční skvrny

Sluneční skvrny

Umbra a penumbra, temná oka na slunečním disku

18.11.2014 | Otakar Brandos, foto NASA/SDO

Sluneční skvrny jsou jedním z projevů sluneční aktivity. Objevují se v aktivních oblastech na Slunci i jiných hvězdách. Prvních slunečních skvrn si jistě všiml již prapředek člověka, první písemnou zmínku o nich nám však zanechali až učenci starověkého Řecka. Ty největší sluneční skvrny jsou totiž dobře viditelné i pouhým okem. Samozřejmě že při pozorování Slunce těsně u obzoru (nebo dnes také s pomocí černého skla nebo slunečního filtru), kdy nehrozí poškození oka.

Sluneční skvrny

Sluneční skvrny jsou mnohem tmavší než okolní fotosféra, přesto jde o oblasti vysokého jasu. Avšak v kontrastu s mnohem svítivější okolní fotosférou se nám jeví jako tmavé. A skutečně, sluneční skvrny jsou oblastmi se sníženou teplotou, svítivostí i výrazně sníženým tlakem plynu. Ten je ve skvrnách nižší v důsledku přítomnosti silného magnetického pole. A právě silné magnetické pole dosahující intenzity 0,2 až 0,4 T (Tesla) je pro sluneční skvrny či skupiny slunečních skvrn charakteristické.

Čtěte také: Sluneční skvrny online, pohled na Slunce z SDO

Sluneční skvrny se často shlukují do skupin, v nichž může být až několik desítek skvrn. Ve skupinách skvrn se mohou vyskytovat skvrny obou polarit v bipolárním a nebo multipolárním uspořádání. Případně v unipolárním uspořádání. Magnetický tok velké sluneční skvrny dosahuje asi 1013 Wb (Weber), magnetický tok u velkých skupin slunečních skvrn je ještě o řád vyšší, tedy okolo 1014 Wb.

Stavba sluneční skvrny

Sluneční skvrna je tvořena tmavým jádrem (umbra) a světlejším okrajem (penumbra). Jádro sluneční skvrny může být tvořeno jak jednou umbrou, tak i několika oddělenými umbrami, které obklopuje jakýsi polostín, světlejší penumbra.

Umbra

Umbra v průměru zaujímá asi 17 % plochy sluneční skvrny. Teplota umbry je jen 3 700 K, její jas je tak o 85 % až 95 % nižší než jas okolní fotosféry. Teplota umbry odpovídá teplotě povrchu hvězdy spektrální třídy K3 - K5. Z toho vyplývá, že umbra je ve skutečnosti oranžová a pouze v kontrastu s okolní jasnou fotosférou se jeví jako černá.

Sluneční skvrny

Umbry slunečních skvrn jsou aktivními, nikoliv statickými oblastmi. Pozorují se v nich umbrové oscilace, umbrové výbuchy, světelné mosty či umbrové body.

Umbrové výbuchy

Umbrové výbuchy jsou rychle se měnící jasné nehomogenity v umbře. Typické je pro ně náhle zjasnění a naopak pomalé snižování jejich jasu. Umbrové výbuchy mají tendenci se opakovat v periodě 145 s.

Umbrové výbuchy mají zřejmě velkou vertikální rychlost (90 km/s) a silné magnetické pole o intenzitě 0,2 T. Během umbrových výbuchů však byla naměřena intenzita magnetického pole (ze Zeemanova rozštěpu v K-čáře) dokonce 0,55 T. Průměr oblasti, ve které k umbrovému výbuchu dochází je okolo 2 000 km.

Umbrové body

Umbrové body jsou malé a jasné body v umbře sluneční skvrny s výstupnými proudy plazmy. Jejich optická hloubka je okolo 100 km, fyzický průměr 150 až 200 km a teplota asi 6 300 K. Životnost umbrových bodů je nízká, jen asi 1 500 sekund. V umbře průměrné sluneční skvrny se nachází asi 20 jasných bodů, v nichž je pozorována snížená intenzita magnetického pole.

Penumbra

Penumbra je vnější a jasnější část sluneční skvrny. Střední jas (oproti okolní fotosféře) penumbry je 64 % na vlnové délce 387 nm a 72,5 % na vlnové délce 510 nm. A do delších vlnových délek nadále roste, až při vlnové délce 3 800 nm dosahuje 93,6 % jasu fotosféry.

Penumbra se skládá z jasnějších a tmavších penumbrových vláken složené z jasných zrn protáhnutých tvarů. Zrna vznikají po celé ploše penumbry a pohybují se do středu sluneční skvrny - směrem k umbře horizontální rychlostí asi 0,5 km/s.

Životnost zrn penumbry je 40 minut až 3 hodiny a je přímo závislá na místě jejich vzniku. Průměrný jas zrn v penumbře dosahuje na vlnové délce 528 nm 95 % jasu okolní fotosféry oproti tmavšímu pozadí, které dosahuje jen 60 % jasu okolní fotosféry. Teplota vnějších částí penumbry činí 6 310 K až 5 715 K.

Sluneční skvrna

Ve světlejších zrnech penumbry dochází k pomalému vtékání plazmy do skvrny, kdežto v tmavých oblastech penumbry dochází k rychlému vytékání plazmy ze skvrny (asi 6 km/s). Jde o obdobu tzv. Evershedova jevu, kdy v nízkých vrstvách fotosféry proudí plazma ven ze skvrny zatímco ve vysokých vrstvách naopak plazma proudí směrem do sluneční skvrny.

Penumbrové vlny

V penumbrách pravidelných slunečních skvrn pozorují astronomové postupující vlny. Ty vznikají uvnitř umbry při jejím okraji a rychlostí okolo 20 km/s se šíří ven. Amplituda rychlostí těchto penumbrových vln je ± 1 km/s a frekvence 210 s a 270 s. Penumbrové vlny jsou interpretovány jako magnetoakustické vlny a nebo Alfvénovy vlny.

Póry

Póry jsou malé sluneční skvrny bez penumbry. Jejich průměry jsou od 1´´ do 5´´ a jejich jas odpovídá asi 50 % jasu fotosféry. Životnost pórů jsou řádově dny, intenzita magnetického pole je 0,15 T nebo vyšší.

Póry se mohou vyskytovat jak ve skupinách slunečních skvrn, tak i daleko od těchto skupin. Jen z malého počtu pozorovaných pórů vznikne plnohodnotná sluneční skvrna.

Skupiny slunečních skvrn

Jak jsme si uvedli výše, sluneční skvrny jsou místy se zvýšenou intenzitou magnetického pole. V centrech aktivních oblastí pak skvrny vytvářejí protáhlé bipolární a nebo multipolární skupiny slunečních skvrn. V některých případech se pozorují i unipolární skupiny slunečních skvrn.

Západní část skupiny skvrn astronomové nazývají jako vedoucí část. Hlavní skvrna předvoje (západní části skupiny slunečních skvrn) je nazývána vedoucí (přední) skvrna. Zpravidla se jedná o největší skvrnu pravidelného tvaru. Naopak hlavní skvrna východního okraje skupiny slunečních skvrn se nazývá jako zadní skvrna.

Vznik skupiny slunečních skvrn

Vznik, vývoj i rozpad skupiny slunečních skvrn prochází jednotlivými etapami vývoje, které nejlépe zobrazuje tzv. Curyšská klasifikace skvrn. V ní jsou jednotlivé vývojové etapy skupiny slunečních skvrn, které se odlišují charakterem, rozložením i velikostí skvrn ve skupině. Jednotlivé fáze vývoje se popisují s pomocí písmen latinské abecedy. Od A po J.

Zprvu se v aktivní oblasti vynoří tok magnetického pole, jenž vede ke vzniku několika malých slunečních skvrn a nebo pórů (A) a nebo bipolární skupiny několika malých skvrn či pórů (B). Tyto skvrny se v průběhu 2 až 4 dnů zvětší do podoby vyvinutých slunečních skvrn, tedy skvrn s dobře patrnou umbrou i penumbrou. Takováto skupina již může dosáhnout heliografické délky až 10° (typy C a D).

Obří sluneční skvrna z října 2014

Za dalších 3 - 6 dní skupina skvrn začíná mít komplikovanou strukturu (v důsledku narůstajícího toku magnetického pole) a může dosáhnout heliografické délky 15° až 20° (typ E a F). Po dalších 8 až 10 dnech vývoj skupiny slunečních skvrn vrcholí, mohou se objevit skvrny viditelné na povrchu Slunce i pouhým okem. Jako tomu bylo například u velké skupiny skvrn z října 2014.

Během vývoje skupiny skvrn dochází k divergenci skupiny, kdy se heliografická vzdálenost hlavních skvrn skupiny zvětšuje. Při rozpadu skupiny se naopak pozoruje konvergence slunečních skvrn. Hlavní sluneční skvrny ve skupině mívají opačné polarity. Každá skupina slunečních skvrn je doprovázena flokulovými poli a skupiny typů D, E, F a G také protuberancemi a chromosférickými erupcemi.

Zánik skupiny slunečních skvrn

Po fázích E či F začíná docházet k rozpadu skupiny slunečních skvrn. Zprvu stejnou rychlostí jako během předchozího vývoje, přičemž rozpad skupiny se nedotkne hlavní skvrny (typ G). Po 4 - 10 dnech zůstává jen jedna hlavní skvrna s několika málo doprovodnými skvrnami ve skupině (typy H a J).

Důležité je zmínit, že vývoj skupiny slunečních skvrn může ustrnout v kterékoliv předchozí fázi vývoje a skupina následně zanikne. Rovněž je nutné zmínit, že hlavní skvrna skupiny slunečních skvrn se rozpadá rychlostí 6 × 10-6 (plochy viditelné polokoule) a rychlost rozpadu nijak nezávisí na skutečných rozměrech skvrny. Poslední fáze rozpadu skupiny slunečních skvrn může trvat i několik měsíců (několik otoček Slunce kolem své osy).

Wolfovo číslo a Spörerúv zákon

Wolfovo číslo je jedním z indexů sluneční aktivity. Wolfovo číslo je definováno vztahem

R = k × (f + 10 g)

kde f je celkový počet slunečních skvrn na viditelné sluneční polokouli, g je počet skupin slunečních skvrn a k je koeficient pro redukci pozorovaných hodnot na standardní Curyšskou řadu.

Jak jsem uvedl již výše, počet slunečních skvrn ve fotosféře je jedním z indexů sluneční aktivity, které vedle řady dalších indexů popisují stupeň sluneční aktivity v cyklicky se měnící periodě 11 let (tzv. 11letý cyklus sluneční aktivity). Vzrůst hodnot Wolfova čísla je před maximem sluneční činnosti mnohem rychlejší než pokles jeho hodnot po maximu sluneční činnosti.

První sluneční skvrny nového 11letého cyklu sluneční aktivity se objevují ve vysokých heliografických šířkách, které se pak během slunečního cyklu snižují až ke konci slunečního cyklu vznikají sluneční skvrny pouze v okolí slunečního rovníku. Tuto závislost heliografických šířek vznikajících slunečních skvrn na fázi 11letého cyklu nazýváme Spörerúv zákon a jeho grafické vyjádření pak jako motýlkový diagram.

Použité zdroje

  • Ilustrovaný slovník termínov slnečnej a slnečno-zemskej fyziky, SÚAA Hurbanovo 1983
  • Encyklopédia astronómie; Anton Hajduk, Ján Štohl a kol., Obzor 1987
  • Slunce z kosmického prostoru; Ladislav Křivský, Hvězdárna Úpice 1995

Další související články:

+ Protuberance, nejefektnější projev sluneční aktivity
+ Sluneční erupce pozdního léta, Solar Dynamics Observatory nasnímala sluneční erupci třídy M5
+ Bafající Slunce porodilo neochotnou erupci. Sluneční erupce v roce 2014
+ Sluneční erupce aktuálně, online pohled na Slunce z SDO
+ Slunce ze sond Stereo
+ Slunce, naše nejbližší hvězda
+ Sluneční soustava
+ Sluneční počasí
+ Polární záře, aurora borealis a aurora australis
+ Mira Ceti - hvězda s chvostem, neočekávaný objev v souhvězdí Velryby
Treking.cz - diskuze

Diskuse k tomuto článku

přidat názor


Výběr článků
Hory Wolf-Rayetovy hvězdy. Extrémně horké a mimořádně svítivé
Hory Ukrajina - jen tam tak nakouknout aneb kam nelézt na Podkarpatské Rusi
Hory Slezské Beskydy: Túra přes Velkou Čantoryji, Velký Stožek a Filipku
Reklama
Reklama
Témata našich článků…
Sněžka Krkonoše, ubytování Štefánička Černé jezero Bezděz Zverovka Útulna Limba Karlštejn Dolní Morava Praděd Hukvaldy Sahara Panská skála Mars Čachtický hrad Ortler Litice Cirrostratus Fačkovské sedlo Neutronové hvězdy Pohorky Chopok
Reklama
Reklama

Poslední diskusní příspěvky

Holubyho chata má devadesát let
 24.05.2017 2 příspěvky
Sůkenická, horský hotel
 24.05.2017 8 příspěvků
Bačovská Chyža, Gruň
 23.05.2017 8 příspěvků
Standardizace geografických názvů
 22.05.2017 42 příspěvků
Brhlík lesní (Sitta europaea)
 22.05.2017 1 příspěvek
Přechod v Bukovských vrších a Bieszczadech
 21.05.2017 1 příspěvek
Granit (Smrekovica), Velká Fatra
 19.05.2017 14 příspěvků
Roháč obecný (Lucanus cervus)
 14.05.2017 12 příspěvků
Túra kolem Smradlavy a Čurabky na Bobek, Beskydy
 13.05.2017 1 příspěvek
Zakarpatská Ukrajina, turistický průvodce
 13.05.2017 47 příspěvků
Ahoj,tak zde jsou věci které mam rad a co jsem, po
 11.05.2017 1 příspěvek
Ahoj, zkousim, zda by se touto cestou nedal "najit
 11.05.2017 2 příspěvky
Siněvirské jezero, Siněvir
 09.05.2017 2 příspěvky
Opruzeniny, léčba opruzenin
 09.05.2017 23 příspěvků
Chata Barborka, Jeseníky, Praděd
 08.05.2017 91 příspěvků
Prokletije, Peaks of the Balkans
 03.05.2017 1 příspěvek
Útulna Žľab, Bílé Karpaty
 02.05.2017 1 příspěvek
Turistické batohy, jak vybrat batoh
 02.05.2017 6 příspěvků
Slovensko, dálniční známky 2017 - cena a platnost
 01.05.2017 11 příspěvků
Jarní vycházka československým pohraničím
 28.04.2017 2 příspěvky
Rock Towns, skalní města ČR na kolech
 25.04.2017 1 příspěvek
Libín, rozhledna v Šumavském podhůří
 25.04.2017 3 příspěvky
Ahoj všem. Najde se někdo,kdo by chtěl podniknout
 24.04.2017 1 příspěvek
Miluji česká média
 24.04.2017 20 příspěvků
TERREX Mountain Project
 24.04.2017 2 příspěvky
Podkarpatská Rus, údolí řeky Už
 21.04.2017 1 příspěvek
Reklama
Túry a lokality podle pohoří
Beskydy Bílé Karpaty Javorníky
Jeseníky Jizerské hory Krkonoše
Kysuce Krušné hory Malá Fatra
Malé Karpaty Nízké Tatry Roháče
Šumava Velká Fatra Vysoké Tatry
Hledej podle pohoří
Vybíráme z obsahu…
1. Turistika Suchá Belá, túra turisticky nejatraktivnější roklinou Slovenského ráje
2. Turistická poradna Jídlo a pití na treku. Horský jídelníček a speciality z vaší kuchyně (2)
3. Rumunské Karpaty Apuseni je vhodné pre každého, Rumunsko a turistika
4. Naše vrcholy Železná hůrka, nejmladší sopka České republiky
5. Vesmír Jaká je tloušťka kůry a rozložení moří na Měsíci? Sondy GRAIL ukázaly novou tvář Měsíce
6. Chaty Bezručova chata. Chata KČT na Lysé hoře v Beskydech
7. Rozhledny Rozhledna na Borůvkové hoře, Rychlebské hory
Oblasti: Beskydy | Bílé Karpaty | Brdy | Broumovská vrchovina | Česká Kanada | České středohoří | České Švýcarsko | Český les | Český ráj | Doupovské hory | Drahanská vrchovina | Hanušovická vrchovina | Hornosvratecká vrchovina | Hostýnské vrchy | Chřiby | Javorníky | Jeseníky | Jevišovická pahorkatina | Jizerské hory | Králický Sněžník | Krkonoše | Krušné hory | Křivoklátská vrchovina | Litenčická pahorkatina | Lužické hory | Nízký Jeseník | Novohradské hory | Orlické hory | Pálava | Podyjí | Rakovnická pahorkatina | Ralsko | Rychlebské hory | Slavkovský les | Svitavská pahorkatina | Šluknovská pahorkatina | Šumava | Švihovská vrchovina | Vizovická vrchovina | Vlašimská pahorkatina | Vsetínské vrchy | Východolabská tabule | Zábřežská vrchovina | Zlatohorská vrchovina | Ždánický les | Železné hory | Žulovská pahorkatina | Branisko | Bukovské vrchy | Burda | Cerová vrchovina | Čergov | Čierna hora | Chočské vrchy | Kremnické vrchy | Krupinská planina | Kysucké Beskydy | Laborecká vrchovina | Levočské vrchy | Ľubovnianska vrchovina | Malá Fatra | Malé Karpaty | Muránska planina | Nízké Tatry | Ondavská vrchovina | Oravská Magura | Oravské Beskydy | Pieniny | Podunajská pahorkatina | Pohronský Inovec | Polana | Považský Inovec | Revúcka vrchovina | Roháče | Slanské vrchy | Slovenský kras | Slovenský ráj | Spišská Magura | Stolické vrchy | Strážovské vrchy | Súlovské skály | Šarišská vrchovina | Štiavnické vrchy | Tribeč | Velká Fatra | Veporské vrchy | Vihorlat | Volovské vrchy | Vtáčnik | Vysoké Tatry | Záhorie | Zemplínské vrchy
Home Page | Časopis | Průvodce | Ceník inzerce | Soutěže | Seznamka | Kalendář akcí | Outdoor testy | Horské chaty | Fotogalerie | Archiv
Treky, turistika | Horolezectví | Cykloturistika | Cestování | Vesmír, astronomie | Turistická mapa online | Spolupracujeme
TOPlist