AstroHub Logo
Domů
E-shopKategorie
Přejít do hlavní nabídky e-shopu
Vzdělávání
Publikace
Zadejte hledaný výraz pro vyhledávání napříč AstroHubem.

Sluneční cyklus a sluneční dynamo

Přepínač hloubky výkladu:

11letý cyklus slunečních skvrn a 22letý magnetický Haleův cyklus. Diferenciální rotace, tachoklina, omega a alfa efekt magnetického dynama a motýlkový diagram.

1. Dýchání naší hvězdy: 11letý cyklus #

Slunce není neměnná zářící koule. Je to dynamický, pulzující magnetický stroj, jehož aktivita rytmicky kolísá. V roce 1843 si německý lékárník a amatérský astronom Heinrich Schwabe po sedmnácti letech pečlivého každodenního počítání slunečních skvrn všiml, že jejich počet pravidelně stoupá a klesá v přibližně 11letém cyklu.

Tento cyklus se projevuje ve všech vrstvách Slunce:

  • Sluneční minimum: Na disku nejsou po celé týdny žádné skvrny, koróna je klidná, symetrická a slunečních erupcí je minimum.
  • Sluneční maximum: Na povrchu vřou desítky složitých skupin skvrn, dochází k mohutným erupcím třídy X, do vesmíru létají výrony koronální hmoty (CME) a Zemi zasahují intenzivní geomagnetické bouře s polárními zářemi.

V současnosti (v letech 2024–2026) se Slunce nachází ve vrcholu svého 25. slunečního cyklu (počítáno od roku 1755, kdy začalo systematické měření).


2. Diferenciální rotace: Proč se Slunce kroutí? #

Země je pevné těleso, a proto se celá otočí kolem své osy za stejnou dobu (24 hodin). Slunce je však obří koule plynného plazmatu, a proto rotuje diferenciálně (různé části se otáčejí různou rychlostí):

  • Na rovníku trvá jedna otočka přibližně 25 pozemských dní.
  • Na pólech trvá jedna otočka zhruba 35 pozemských dní.

Tento rozdíl v rotaci je klíčovým motorem slunečního dynama. Magnetické siločáry jsou v ionizovaném plazmatu „zamrzlé“. Protože rovník rotuje rychleji, začne původně přímé magnetické siločáry táhnout dopředu a postupně je omotává kolem Slunce jako nit na cívku.


3. Jak funguje sluneční dynamo (Babcockův model) #

Celý 22letý magnetický cyklus lze popsat čtyřfázovým koloběhem:

  1. Poloidální pole (minimum): Slunce začíná cyklus s jednoduchým dipólovým magnetickým polem, podobným magnetu s jedním severním a jedním jižním pólem.
  2. Omega-efekt (omotávání): Diferenciální rotace natahuje magnetické siločáry rovnoběžně s rovníkem. Pole se dramaticky zesiluje a mění se na toroidální pole.
  3. Vynoření skvrn a alfa-efekt: Jak se magnetické pole stlačuje, stává se lehčím než okolní plyn (magnetický vztlak). Siločáry v podobě obřích smyček prorazí fotosféru ven – v místech průrazu vznikají dvojice slunečních skvrn s opačnou magnetickou polaritou.
  4. Přepólování (maximum): V době maxima aktivity se smyčky skvrn začnou rozpadat a migrovat k pólům, kde neutralizují původní magnetické pole a nahradí jej polem s obrácenou polaritou.

Po 11 letech má Slunce opět klidné dipólové pole, ale severní a jižní pól si vyměnily místa! K návratu do původní magnetické orientace jsou zapotřebí dva 11leté cykly – úplný Haleův magnetický cyklus trvá přibližně 22 let.


4. Spörerův zákon a motýlkový diagram #

V roce 1904 sestrojil britský astronom Edward Walter Maunder slavný graf, kterému se pro jeho tvar říká motýlkový diagram:

  • Na začátku nového cyklu se první skvrny neobjevují na rovníku, ale ve středních šířkách kolem 30° až 35° severní i jižní šířky.
  • Jak cyklus postupuje k maximu a dále k minimu, nové skvrny vznikají stále blíže k rovníku (Spörerův zákon).
  • Na konci cyklu skvrny dohasínají v těsné blízkosti rovníku (kolem 5° šířky), zatímco ve vyšších šířkách už se začínají objevovat první skvrny cyklu následujícího.

Když vyneseme polohu skvrn v čase, křivky vytvoří symetrická křídla motýla pro každý jednotlivý cyklus.

Související hesla v AstroWiki

Váš nákupní košík

0 položek
Cena dopravy se spočítá v pokladně podle hmotnosti a dopravce.
Bezpečný nákup256-bit SSL
Rychlá expediceDo 24 hodin
Záruka 14 dníNa vrácení
Mezisoučet0 Kč
Pojištěná dopravaDle výběru v pokladně
Položky celkemkonečná cena (neplátce DPH)
0 Kč
Přejít k pokladně