Slnečná aktivita

Slnečná aktivita alebo slnečná činnosť je komplex dynamických javov, ktoré sa v obmedzenom čase a priestore vyskytujú na slnečnom povrchu alebo tesne pod ním. Prejavuje sa ako magnetické zmeny v atmosfére Slnka a s tým súvisiace rozdielne množstvá vyvrhovaných častíc do okolitého priestoru.
Slnečná aktivita pravidelne kolíše s periódou okolo 11 rokov, ktorá sa nazýva slnečný cyklus. Znamená to, že každých 11 rokov sa na Slnku pozoruje najväčší počet úkazov súvisiacich so slnečnou aktivitou. Počas tohto cyklu sa zmení polarita magnetického poľa Slnka. Dĺžka tohto cyklu sa však môže meniť od 8 do 15 rokov. Niekedy sa hovorieva aj o 22-ročnom cykle (tzv. Haleovom cykle), v priebehu ktorého sa polarita celkového magnetického poľa Slnka vráti do východzieho stavu. Najviditeľnejším prejavom slnečnej aktivity sú slnečné škvrny, ktoré vznikajú následkom zmien magnetického poľa. Škvrna sa utvorí na mieste, kde magnetické pole potláča tepelné prúdenie (konvekciu) zvnútra Slnka a preto dané miesto v porovnaní s okolitým prostredím stmavne. V čase slnečného minima sa škvrny na Slnku takmer nevyskytujú, v maxime je ich zase veľké množstvo. Maximá výskytu škvŕn nie sú rovnaké, pretože ich prekrýva druhý, 80-ročný slnečný cyklus. Boli zistené aj ďalšie dlhšie slnečné cykly: 200-ročný, 400-ročný a 600-ročný.
V perióde slnečného cyklu sa mení tiež celkové množstvo jeho žiarenia – celkové vyžarovanie, nazývané tiež nesprávne aj slnečná konštanta. Táto hodnota však nie je konštantná. Každý štvorcový meter slnečného povrchu vyžiari za sekundu do priestoru priemerne 62,86×10⁶, celý povrch Slnka 3,826×10²⁶J. Na Zem z toho dopadá asi 2×10 ¹⁷ J, ale asi polovicu z tejto hodnoty odráža a rozptyľuje zemská atmosféra.

Priebeh cyklu

Na začiatku 11-ročného cyklu sa objavia jednotlivé skupiny slnečných škvŕn vo vysokých heliografických šírkach (nad 30°). Ako cyklus pokračuje, množstvo skupín škvŕn stúpa a zostupujú postupne bližšie k rovníku. Nábeh cyklu do maxima trvá približne 4 roky, jeho pokles k minimu je pomalší – 7 rokov. Po dosiahnutí maxima počet škvŕn pozvoľna klesá. Cyklus doznieva výskytom malého počtu škvŕn v blízkosti rovníka. Dva po sebe nasledujúce slnečné cykly sa od seba líšia polaritou magnetických polí v skupinách škvŕn.
Časovo-šírkové rozdelenie výskytu škvŕn v cykle slnečnej aktivity si všimol už anglický astronóm R. C. Carrington v roku 1859. O niečo neskôr sa detailnému časovo-šírkovému rozdeleniu detailne venoval Gustav Spörer.
V minime slnečného cyklu nie sú na Slnku miesta s výrazne nižším alebo vyšším vyžarovaním. Pre Slnko v minime aktivity sa používa trochu zavádzajúci pojem pokojné Slnko, čo ale neznamená, že na Slnku nemožno v tomto období pozorovať žiadne javy. Chýbajú na ňom síce rozsiahle oblasti koncentrácie magnetického toku, ale na povrchu pokojného Slnka však stále možno pozorovať granuláciu, spikuly, a tiež veľkoškálové štruktúry ako supergranulácia alebo chromosférická sieť.
Keď je Slnko aktívne, vytvárajú sa na ňom aktívne oblasti. Aktívne oblasti sú miesta so silným magnetickým poľom, v ktorých prebiehajú javy typické pre slnečnú aktivitu, medzi ktoré patria výtrysky, vzplanutia röntgenového žiarenia, vzplanutia v rádiovej oblasti, erupcie a protuberancie. Rozmery aktívnych oblastí sú okolo 50 000 – 300 000 km. Veľké aktívne oblasti pretrvávajú aj niekoľko mesiacov, malé miznú už po pár dňoch.

Slnečný vietor

Elektricky nabité a neutrálne častice opúšťajúce hornú vrstvu slnečnej atmosféry – korónu a s nimi súvisiace žiarenie a elektromagnetické polia sa nazývajú slnečný vietor. Keď je Slnko pokojné, častice slnečného vetra sa pohybujú po zakrivených špirálovitých dráhach. Je to preto, lebo sledujú siločiary slnečného magnetického poľa, ktoré v dôsledku svojej rotácie deformuje magnetické pole do tvaru tzv. Parkerových špirál alebo Archimedových špirál. Tie planéty slnečnej sústavy, ktoré majú magnetické pole, väčšinu častíc slnečného vetra od seba odkláňajú. Množstvo slnečného vetra závisí nielen od slnečnej aktivity, ale aj od miesta na povrchu Slnka, skadiaľ ho opúšťa. Najväčšie množstvá slnečného vetra sa uvoľňujú cez tzv. koronálne diery. Každú sekundu Slnko opustí asi 1 milión ton slnečnej plazmy. Od svojho vzniku až dodnes však takto Slnko stratilo len 0,1 % svojej hmoty.
V blízkosti Zeme dosahuje slnečný vietor rýchlosť od 300 do 800 km/h. Množstvo slnečného vetra sa zvýši aj vtedy, keď dôjde k výronu koronálnej hmoty v dôsledku slnečnej erupcie. Výron koronálnej hmoty má nepriaznivý vplyv na družice a astronautov na obežnej dráhe. Na Zemi spôsobuje geomagnetické búrky, ktoré majú za následok poruchy navigácie, výpadky bezdrôtového spojenia, prípadne výpadky elektrického prúdu.