Плями на Сонці
Про те, що на Сонці трапляються плями, люди дізналися вже дуже давно. У давніх українських та китайських літописах, а також у хроніках інших народів нерідко зустрічалися згадки про спостереження плям на Сонці. В українських літописах наголошувалося, що плями було видно "Акі цвяхи". Записи допомогли підтвердити встановлену пізніше (1841 року) закономірність періодичного збільшення кількості сонячних плям. Щоб помітити такий об'єкт простим оком (при дотриманні, звичайно, запобіжних заходів - крізь густо закопчене скло або засвічену негативну фотоплівку), необхідно, щоб його розмір на Сонці був не менше 50 - 100 тисяч кілометрів, що в десятки разів перевищує радіус Землі.
Сонце складається з розпечених газів, які постійно рухаються і перемішуються, і тому нічого постійного і постійного на сонячній поверхні немає. Найстійкішими утвореннями є сонячні плями. Але і їхній вигляд з дна на день змінюється, і вони теж з'являються, то зникають. У момент появи сонячна пляма зазвичай має невеликі розміри, вона може зникнути, але може сильно збільшитися.
Головну роль більшості явищ, що спостерігаються на Сонці, грають магнітні поля. Сонячне магнітне поле має дуже складну структуру і постійно змінюється. Спільні дії циркуляції сонячної плазми у конвективній зоні та диференціального обертання Сонця постійно збуджує процес посилення слабких магнітних полів та виникнення нових. Мабуть, ця обставина і є причиною виникнення на Сонці плям. Плями то з'являються, то зникають. Їх кількість та розміри змінюються. Але, приблизно, кожні 11 років кількість плям стає найбільшою. Тоді кажуть, що Сонце є активно. З таким самим періодом (
11 років) відбувається і переполюсування магнітного поля Сонця.Природно припустити, що це явища пов'язані між собою.
Розвиток активної області починається з посилення магнітного поля у фотосфері, що призводить до появи більш яскравих ділянок - смолоскипів (температура фотосфери Сонця в середньому 6000К, в області смолоскипів приблизно на 300К вище). Подальше посилення магнітного поля призводить до появи плям.
На початку 11-річного циклу плями в невеликій кількості починають з'являтися на порівняно високих широтах (35 - 40 градусів), а потім поступово зона плямоутворення спускається до екватора, до широти плюс 10 - мінус 10 градусів, але на самому екваторі плям, як правило , не буває.
Галілео Галілей одним із перших помітив, що плями спостерігаються не всюди на Сонці, а головним чином на середніх широтах, у межах так званих "королівських зон".
Спочатку зазвичай з'являються одиночні плями, але потім з них виникає ціла група, в якій виділять дві великі плями - одну - на західному, іншу - на східному краю групи. На початку ХХ століття з'ясувалося, що полярності східних і західних плям завжди протилежні. Вони утворюють як би два полюси одного магніту, а тому таку групу називають біполярною. Типова сонячна пляма має розміри кілька десятків тисяч кілометрів.
Галілей, замальовуючи плями, відзначав навколо деяких із них сіру облямівку. Дійсно, пляма складається з центральної, темнішої частини - тіні і світлішої області - півтіні.
Сонячні плями іноді бувають видно на його диску навіть неозброєним оком. Чорнота цих утворень, що здається, викликана тим, що їх температура приблизно на 1500 градусів нижче температури навколишньої фотосфери (і відповідно безперервне випромінювання від них набагато менше). Поодинока розвинена пляма складається з темного овалу - такзваної тіні плями, оточеної світлішою волокнистою півтінню. Нерозвинені дрібні плями без півтіні називають порами. Найчастіше плями та пори утворюють складні групи.
Типова група плям спочатку виникає у вигляді однієї або кількох пір в області незворушеної фотосфери. Більшість таких груп зазвичай зникають через 1-2 доби. Але деякі послідовно ростуть і розвиваються, утворюючи досить складні структури. Сонячні плями можуть бути більшими в діаметрі ніж Земля. Вони часто об'єднуються в групи. Вони формуються за кілька днів і зазвичай зникають за тиждень. Деякі великі плями, хоча, можуть зберігатися протягом місяця. Великі групи сонячних плям більш активні, ніж маленькі групи або окремі плями.