Cykly sluneΦnφ Φinnosti

Prakticky vÜechny v²znamnΘ jevy na Slunci vykazujφ urΦitou periodickou zßvislost na Φase. Z historickΘho hlediska je nejznßm∞jÜφ periodicita v²skytu sluneΦnφch skvrn.

Jedenßctilet² cyklus

Nejnßpadn∞jÜφm periodick²m projevem sluneΦnφ Φinnosti je jedenßctilet² cyklus. Projevuje se ve vφce r∙zn²ch charakteristikßch sluneΦnφ aktivity, z nich₧ nejnßpadn∞jÜφ je poΦet sluneΦnφch skvrn. Tento sluneΦnφ cyklus objevil Heinrich Samuel Schwabe (1789 - 1875). Studiem historick²ch materißl∙ se nakonec poda°ilo spolehliv∞ prokßzat tento cyklus do minulosti a₧ asi do roku 1716. Nßsledujφcφ obrßzek ukazuje pr∙m∞rnΘ hodnoty relativnφho Φφsla sluneΦnφch skvrn N od roku 1749. Od tohoto roku existuje nep°etr₧itß °ada pozorovßnφ sluneΦnφch skvrn a₧ do souΦasnosti. Relativnφ Φφslo sluneΦnφch skvrn zavedl Rudolf Wolf (1816 - 1893), °editel hv∞zdßrny v Curichu. Toto Φφslo se urΦφ z poΦtu skupin skvrn G a celkovΘho poΦtu skvrn S viditeln²ch v dan² okam₧ik na Slunci podle vzorce

N = 10G + S.

Modrß Φφsla nad jednotliv²mi maximy udßvajφ maximßlnφ m∞sφΦnφ pr∙m∞rnou hodnotu relativnφho Φφsla sluneΦnφch skvrn v danΘm cyklu. Cykly jsou standardn∞ Φφslovßny, Φφsla cykl∙ jsou uvedena Φerven∞. V roce 1999 prßv∞ probφhal 23. cyklus.

Maunderovo minimum

Pokusy prodlou₧it °adu pozorovßnφ jedenßctiletΘho sluneΦnφho cyklu do minulosti p°ed rok 1716 byly zpoΦßtku ne·sp∞ÜnΘ. K dispozici byly sice historickΘ prameny, avÜak jejich studium dßvalo hodnoty relativnφho Φφsla velmi nφzkΘ. Proto byly tyto prameny zpoΦßtku pova₧ovßny za nev∞rohodnΘ. Prvnφ, kdo p°iÜel s myÜlenkou, ₧e v druhΘ polovin∞ 17. stoletφ jedenßctilet² cyklus tΘm∞° neexistoval, byl anglick² fyzik Edward Walter Maunder (1851 - 1928). V²zkumy z poslednφ doby p°inßÜejφ °adu nep°φm²ch, ale velmi v∞rohodn²ch d∙kaz∙, ₧e se nem²lil. Existenci tzv. Maunderova minima ilustrujφ nap°φklad studie letokruh∙ strom∙, historickΘ prameny, ze kter²ch je z°ejmΘ, ₧e v tomto obdobφ po n∞kolik let nikdo nespat°il jedinou sluneΦnφ skvrnu ani polßrnφ zß°i, i nßpadnΘ klimatickΘ zm∞ny. S obdobφm Maunderova minima velmi dob°e koresponduje mimo°ßdn∞ chladnΘ obdobφ v Evrop∞, n∞kdy naz²vanΘ malß doba ledovß. Nßsledujφcφ graf ukazuje odhady relativnφho Φφsla sluneΦnφch skvrn na zßklad∞ historick²ch pramen∙ a₧ asi do roku 1650. P°ed rokem 1650 jsou vynesena ji₧ jen ojedin∞lß pozorovßnφ, kterß netvo°φ souvislou °adu (pro odliÜenφ plocha pod touto Φßstφ grafu nenφ vypln∞na).

Mot²lkov² diagram

SluneΦnφ skvrny se nevyskytujφ v celΘ sluneΦnφ fotosfΘ°e. NejΦast∞ji se vyskytujφ v oblastech mezi 35░ severnφ a ji₧nφ heliografickΘ Üφ°ky. Jen naprosto v²jimeΦn∞ se vyskytne n∞jakß skvrna dßle ne₧ 40░ od sluneΦnφho rovnφku. V oblastech sluneΦnφch p≤l∙ se skvrny nevyskytujφ. V polovin∞ 19. stoletφ zjistil peΦliv²m zakreslovßnφm poloh sluneΦnφch skvrn astronom - amatΘr Richard Christopher Carrington (1826 - 1875), ₧e heliografickß Üφ°ka, ve kterΘ se nejΦast∞ji vyskytujφ sluneΦnφ skvrny se nßpadn∞ m∞nφ v pr∙b∞hu jedenßctiletΘho cyklu. Po minimu sluneΦnφ Φinnosti se skvrny zaΦφnajφ objevovat asi 30░ daleko od rovnφku a to jak na ji₧nφ, tak severnφ polokouli. Jak skvrn Φasem p°ib²vß, posouvß se oblast nejΦast∞jÜφho v²skytu do ni₧Üφch heliografick²ch Üφ°ek. V maximu se skvrny vyskytujφ nejΦasteji asi 15░ daleko od rovnφku. Pak poΦet skvrn klesß a jejich v²skyt se posouvß k rovnφku. Cyklus konΦφ, kdy₧ oblast v²skytu skvrn dosp∞je k rovnφku. V tΘ dob∞ se mohou souΦasn∞ vyskytovat ve vyÜÜφch heliografick²ch Üφ°kßch ji₧ skvrny novΘho cyklu. Budeme-li vynßset do grafu heliografickΘ Üφ°ky jednotliv²ch skvrn v zßvislosti na Φase, dostaneme graf, kter² dostal p°ilΘhav² nßzev "mot²lkov² diagram".

L udßvß heliografickou Üφ°ku. Intenzita ÜedΘ je ·m∞rnß ploÜe, kterou pokr²valy sluneΦnφ skvrny. Sv∞tlejÜφ mφsta tedy znamenajφ v∞tÜφ v²skyt sluneΦnφch skvrn.

Dvaadvacetilet² magnetick² cyklus

V roce 1913 byla objevena dalÜφ zajφmavß zßkonitost t²kajφcφ se v²skytu sluneΦnφch skvrn. Na objevu se podφlel p°edevÜφm americk² astronom George Ellery Hale (1868-1938). SluneΦnφ skvrny nebo jejich skupiny se v∞tÜinou vyskytujφ v pßrech orientovan²ch ve sm∞ru zßpad - v²chod. Zßpadnφ skvrna se naz²vß vedoucφ, v²chodnφ skvrna nßslednß. Vedoucφ skvrna mß v₧dy opaΦnou polaritu magnetickΘho pole ne₧ skvrna nßslednß. VÜechny vedoucφ skvrny na severnφ polokouli majφ stejnou polaritu. TotΘ₧ platφ pro vedoucφ skvrny na ji₧nφ polokouli. Polarita vedoucφch skvrn na r∙zn²ch polokoulφch je vÜak r∙znß. Proto₧e nßslednΘ skvrny majφ v₧dy opaΦnou polaritu ne₧ skvrny vedoucφ, je tφm vysv∞tleno i chovßnφ polarity nßsledn²ch skvrn. Pokud budeme zkoumat chovßnφ polarity magnetickΘho pole sluneΦnφch skvrn ve dvou po sob∞ nßsledujφcφch sluneΦnφch cyklech, zjistφme, ₧e doÜlo k p°ep≤lovßnφ, tj. na stejnΘ polokouli si vedoucφ a nßslednΘ skvrny vym∞nily polaritu. Proto je rozumnΘ z hlediska v²voje sluneΦnφch skvrn mluvit spφÜe o cyklu dvaadvacetiletΘm ne₧ jedenßctiletΘm.

Magnetogram na obrßzku vpravo byl po°φzen jen n∞kolik hodin po zatm∞nφ Slunce 11.8.1999. Oblasti s r∙znou polaritou magnetickΘho pole jsou odliÜeny r∙zn²mi barvami - oran₧ovou a modrou. Obrßzek dob°e ilustruje rozdφly mezi severnφ (hornφ) a ji₧nφ (dolnφ) polokoulφ.


Grafy byly sestrojeny na zßklad∞ dat zφskan²ch z Sunspot Index Data Center, Brussels. Magnetogram byl vytvo°en na zßklad∞ dat z National Solar Observatory Kitt Peak, Arizona.