A napfoltokról
Huszár Tamás
2003/05/29 10:59
3304 megtekintés
A cikk már legalább egy éve nem frissült, az akkor még aktuális információk lehet, hogy mára elavultak.
Mik azok a napfoltok, milyen részekből állnak, milyen tulajdonságaik vannak, hogyan és hol jönnek létre? Mekkora az élettartamuk, van-e valami jellegzetesség az előfordulásukban és milyen hatással vannak a Föld életére?
Csuták Máté írása

A fotoszféra szerkezete

A Nap "felszíne", azaz a Földről látható része az ún. fotoszféra. Tulajdonképpen ez egy, a teljes csillag méretéhez képest elenyészően vékony, mintegy 400 km vastagságú réteg, amelyben a szemünket érő napsugárzásnak mintegy kilenctizede keletkezik. A fotoszféra alatti tartományt nem láthatjuk, ezért azt a Nap belsejének, míg a szféra fölötti részt a Nap légkörének nevezzük.
A fotoszféra leglátványosabb, legföltűnőbb jelenségei a napfoltok. Szűrővel nézve az égitest felszínét, környezetükhöz képest jóval sötétebb foltokat vehetünk észre, amelyek jól láthatóan különülnek el a fotoszféra többi részétől. Alaposabban tanulmányozva a foltokat, fölfedezhetjük, hogy azok valójában két részből állnak. A folt közepén található a sötétebb umbra, azt pedig a világosabb színű, küllőkre emlékeztető, szálas szerkezetű penumbra veszi körül. A napfoltokat azért látjuk környezetüknél sötétebbnek, mert hőmérsékletük jóval alacsonyabb a fotoszféra mintegy 6000 K felületi hőmérsékletű többi részénél. A penumbra, amely mintegy 80%-os erősségű a fotoszféra fényerejéhez képest, kb. 5500, míg az umbra, amelyben a kilépő sugárzás intenzitása a normál mennyiségű napsugárzáshoz képest 32%, 4000 K hőmérsékletű.
A napfoltok a fotoszférában időnként létrejövő erős mágneses tér koncentrálódása következtében, a mágneses fluxussűrűség helyein keletkeznek. Polaritásuk van, léteznek É-i, illetve D-i polaritású napfoltok is, amelyek mágnesessége egy rúdmágnes É-i, illetve D-i pólusához hasonlítható.

A ciklusok

A napfoltok általában csoportosan jelennek meg, amelyek mérete kb. 100 000 km, és kb. egy hónapig maradnak fönn. A foltcsoportokban eltérő polaritású napfoltok találhatók, amelyeket ketté lehet osztani egy vonallal, így az egyik részben csak É-i, a másikban pedig csak D-i polaritású foltok vannak. Ezeket a napfoltcsoportokat bipoláris csoportoknak nevezik. A Nap forgása során a foltok előbb-utóbb áthaladnak a napkorongot É-D-i irányba kettéosztó vonalon, az ún. centrálmeridiánon. A foltcsoport közül a vezető folt keresztezi először a vonalat, az azt követő ellentétes polaritású napfoltcsoport-tartományt pedig követő foltnak nevezzük.
A foltok megjelenési gyakorisága nem állandó. Néha nagyon sok, néha pedig nagyon kevés található a Napon. A lefedettséget az ún. Wolf-féle relatív számmal adjuk meg, az alábbi képlet szerint:

R = k (10g + f),

ahol f a Napon látható összes folt száma, g pedig a foltcsoportok száma. A k a távcsőre megadott korrekciós tényező.
Ha az R értékeket az idő függvényében vizsgáljuk, megállapítható, hogy a napfoltok gyakorisága jellegzetes ciklicitást mutat, amelynek időtartama nagyjából 11,2 év. Ennyi idő telik el ugyanis két napfoltminimum között. A két minimum közti napfoltmaximumok intenzitása általában 7 ciklusonként megváltozik, létezik tehát egy kb. 80 éves ciklus is.
A napfoltciklus elején a napfoltok a 35-45-ik szélességi körök között jönnek létre, az É-i és D-i féltekén egyaránt. A ciklus végére a foltok az egyenlítő környékére húzódnak le. Sokak véleménye szerint ez abból következik, hogy a Nap, lévén gázból áll, nem a szilárd égitestekre jellemzően forog tengelye körül, hanem tartományainak forgási sebessége különbözik. Az egyenlítő körül gyorsabban forog a Nap, forgási periódusa 26 nap, míg a sarkok közelében ez a szám 34 napra emelkedik. Az eltérő sebességű forgás következtében a mágneses erővonalak mintegy "rátekerednek" a Napra. Ebből adódik többek között az is, hogy egy 11 éves ciklus alatt az É-i félteke vezető foltjainak polaritása eltér a D-i félteke vezető foltjaitól, a következő ciklusban pedig a két félteke vezető foltjainak polaritása fölcserélődik. Így mágneses értelemben beszélhetünk egy 22 éves időtartamú ciklusról is.
A Föld légkörébe a Napból érkező mágneses impulzusok egy-egy napkitörés alkalmával gyakran olyan erősségűek lehetnek, hogy mágneses viharokat okoznak. Ennek egyik következménye pl. a sarki fény jelensége. Mivel a napfoltok a Nap mágneses csomópontjaikként értelmezhetők, egyáltalán nem meglepő, hogy szoros összefüggés van a napfolt-gyakoriság illetve a Földet érő mágneses zavarok között.
Számos időjárási szélsőséget, furcsaságot is tulajdonítottak a napfoltoknak, például a középkorban a kis-jégkorszaknak is ismert lehűlési periódust szintén a napfoltoknak tulajdonították. Az igazság azonban az, hogy a napfoltoknak a földi időjárásra nézve gyakorlatilag semmilyen közvetlen vagy közvetett hatása nincsen.

Csatlakozz hozzánk!

Ajánljuk

European Schoolnet Academy Ingyenes online tanfolyamok tanároknak
School Education Gateway Ingyenes tanfolyamok és sok más tanárok számára
ENABLE program Program iskoláknak a bullying ellen
Jövő osztályterme Modern tanulási környezetekről a Sulineten