کلف هاي خورشيدي
كلفها، از هنگامي كه در 1610 ميلادي به وسيلهي گاليله كشف شدند، پيوسته مورد مطالعه بودهاند. حاصل اين پژوهش را ميتوان به صورت زير خلاصه كرد :
الف) ساختمان : بيشتر كلفها از دو قسمت تشكيل شدهاند كه از حيث "تيرگي" با يكديگر تفاوت بسيار دارند. قسمت داخلي كه نام فني آن سايه است، تيرهتر است. سايه را ناحيهي نيمه تاريكي به نام نيمسايه احاطه ميكند.
« واژههاي "تاريك" و "نيمهتاريك" كه در مورد كلفهاي خورشيدي به كار ميرود نيازمند توضيح است. در واقع، نوري كه سايهي تاريك گسيل ميكند از نور كارآ ترين قوس الكتريكي شديدتر است. اين ناحيه در كنار زمينهي درخشانتر قرص خورشيد تيره به نظر ميرسد. سايه 2000 كلوين سردتر از بقيهي نور سپهر است. ولي دماي آن خود هنوز بسيار زياد است. (4000 كلوين) »
ب) اندازه : اندازهي كلفها متفاوت است و از 3000 كيلومتر تا ده برابر اين رقم تغيير ميكند. بزرگترين كلف شناخته شده، كه در فروردين 1326 ديده شد، مساحتي بيش از سي برابر سطح زمين داشت.
ج) عرض خورشيدي : كلفها بر سطح خورشيد در دو كمربند پديدار ميشوند : يكي بين عرضهاي خورشيدي 5 دره شمالي و 40 درجه شمالي و ديگري ميان 5 درجه جنوبي و 40 درجه جنوبي است. البته استثناهايي بر اين قاعده نيز وجود دارد.
د) دوام : بيش از 50 درصد كلفهاي خورشيدي عمري كمتر از چهار روز دارند. اما گه گاه كلفهايي ديده ميشود كه بيش از يك صد روز دوام ميآورند.
ه) ميدان مغناطيسي : هر كلف مركز يك ميدان مغناطيسي است و شدت اين ميدان با اندازهي كلف تغيير ميكند. قطبيت برخي از كلفها "شمالجو" است و كلفهاي ديگر قطبيت مخالف دارند.
مطالعهي ميدانهاي مغناطيسي مبتني بر اثر زيمان است. (زيمان اثر ميدان مغناطيسي را بر خطوط طيفي كشف كرد). خطوط طيفي در يك ميدان نيرومند مغناطيسي يا به چندين مولفه شكافته ميشوند و يا به وجه قابل ملاحظهاي پهن ميشوند.
چگونگي شكافتن يا ميزان پهن شدن بسته به ميدان مغناطيسي است. اطلاعات مربوط به مغناطيس كلفهاي خورشيدي بر پهنشدگي خطوط طيفي در نوري كه از كلفها گسيل شده مبتني است.
در واقع، نخستين قرينه بر قريب الوقوع بودن تشكيل يك كلف در يك ناحيهي خاص اين است كه شدت ميدان مغناطيسي در آن ناحيه چنيدن هزار بار افزايش مييابد.
هم چنين با بزرگتر شدن كلف بر شدت ميدان مغناطيسي افزوده ميشود. اين ميدان چنيدن روز و يا هفتهها و ماهها پس از كلف نيز به جا ميماند.
و) شكل و حركات : تا آن جا كه ميدانيم، كلف خورشيدي به گردابي ميماند كه حركت آن در نيمكرهي شمالي خورشيد در خلاف جهت عقربههاي ساعت و در نيمكرهي جنوبي در جهت عقربههاي ساعت است.
گازها در قاعدهي گرداب به بيرون جريان دارند و در سطوح بالايي به داخل ميريزند. ارتفاع گرداب ممكن است 150 كيلومتر باشد و به احتمال زياد آثار مغناطيسي، نيروهاي محرك اصلي گازها هستند.
ز) تغييرات سطح خورشيد از حيث شدت كلفها : مساحتي از سطح خورشيد كه از كلف پوشيده شده، دستخوش تغييرات زيادي ميشود. ممكن است هفتهها بگذرد و حتي يك كلف هم بر سطح خورشيدي نباشد، سپس دهها كلف بر قرص خورشيد ظاهر شود.
ح) دورههاي كلفي : نخستين بار در سال 1843 ميلادي دورهاي براي شدت كلفها پيشنهاد شد و اين دوره از آن زمان به بعد مورد تاييد قرار گرفته است. دوره تناوب يك سيكل كامل 22 سال است. هر دورهي كامل به دو نيمهي يازده ساله تقسيم ميشود. تفصيل جزئيات يك دوره به شرح زير است :
1ـ آغاز دوره، كه شدت كلف دار بودن سطح خورشيد حداقل است. با ظهور دو كلف در عرض 35 درجه شمالي و دو كلف در عرض 35 درجه جنوبي مشخص ميشود. كلفها دو به دو در امتداد محور شرقي ـ غربي قرار دارند. يكي را "جلودار" و ديگري را "دنبالهرو" ميناميم. فاصلهي زاويهاي بين اين دو 3 يا 4 درجه است.
خواص مغناطيسي اين دو جفت متفاوت است. اگر جلودار جفت 35 درجه جنوبي داراي خاصيت شمالجو باشد، دنبالهرو چون قطبي عمل خواهد كرد كه جنوبجو است. قطبيت جفتي كه در 35 درجه جنوبي است عكس قطبيت اين جفت خواهد بود. جلودار گروه زير خط استوا چون قطبي جنوبجو خواهد بود و دنبالهرو آن شمالجو .
2ـ كلفهاي اوليه چند روز دوام ميآورند، سپس كلفهاي ديگري ظاهر ميشوند. سه نوع تغيير به چشم ميخورد :
ـ تعداد كلفها افزايش مييابد.
- اندازهي كلفها بزرگتر ميشود.
- كلفها به استوا نزديكتر ميشوند.
اين روال چهار سال ادامه مييابد، تا مساحت كلفها به حداكثر ميرسد. در اين زمان مساحتي كه به وسيلهي كلفها پوشيده شده ممكن است 300 بار بيشتر از آغاز دوره باشد.
3 ـ در هفت سال بعدي حركت به سمت استوا ادامه مييابد. اما مساحتي كه با كلف پوشيده شده به تدريج كاهش پيدا ميكند. اين مساحت در پايان مدت به حداقل ميرسد. و اين پايان يك نيمدوره است، از حداقل تا حداقل ديگر.
4ـ در حالي كه آخرين كلفها در عرضهاي 5 درجه شمالي و 5 درجه جنوبي ناپديد ميشوند، كلفهاي پيشتاز نيمدورهي دوم در عرضهاي 35 درجه شمالي و 35 درجه جنوبي ظاهز ميگردند. يك جفت در عرضهاي شمال و يك حفت در عرضهاي جنوبي. نيمدورهي دوم شبيه نيمإورهي اول است يا يك تفاوت عمده : قطبيت مغناطيسي هر كلف معكوس شده است. بنابراين اگر جلودار 35 درجه شمالي در 11 سال پيش قطبي شمالجو بود، حال داراي ويژگي يك قطب جنوبجو است.
پس از 22 سال دورهي جديدي شروع ميشود. مينيمومهاي اخير، در سالهاي 1933، 1944، 1964، 1972 ميلادي واقع شدند. آخرين ماكزيمم در سال 1968 ميلادي روي دارد.
دو نكته در اين جا حائز اهميت است :
1ـ مشخصات دورههاي كلفي تنها در يك جريان متوسطگيري آشكار ميشود. ممكن است در زماني با حداكثر فعاليت خورشيدي، خورشيد كاملاً صاف و بيلكه باشد. و در طي مدتي كه فعاليت در حداقل است، ممكن است بخش بزرگي از سطح خورشيد را كلف پوشانده باشد. بنابر اين دو نيمدوره تنها پس از متوسطگيري مقدار زيادي دادهي رصدي آشكار ميشود.
2ـ رقم 11 سال براي يك نيمدوره نيز يك مقدار متوسط است. دورههاي مشاهده شده ممكن است با هم تفاوت قابل ملاحظهاي داشته باشند. نيمدورههاي هشت ساله و نيمدورههاي 14 ساله نيز ديده شدهاند.
براي اطلاعات بيشتر به كتب زير مراجعه كنيد:
1ـ نجوم به زبان ساده ـ ماير دگاني ـ انتشارات گيتاشناسي
2ـ اطلس منظومه خورشيدي ـ پاتريك مور
3ـ نجوم و اختر فيزيك مقدماتي ـ زيليك و اسميت
4ـ منظومه شمسي ـ جان كر كوود
بر گرفته از؛ هوپا