11-летний цикл

Уро­вень сол­неч­ной актив­но­сти (еже­ме­сяч­ные чис­ла Воль­фа) в 1750—2006 годах.

Один­на­дца­ти­лет­ний цикл (цикл Шва­бе, цикл Шва­бе — Воль­фа) — наи­бо­лее замет­но выра­жен­ный цикл сол­неч­ной актив­но­сти с дли­тель­но­стью око­ло 11 лет.

Утвер­жде­ние о нали­чии 11-лет­ней цик­лич­но­сти в сол­неч­ной актив­но­сти ино­гда назы­ва­ют «зако­ном Шва­бе — Воль­фа».

Характеристики

Цикл харак­те­ри­зу­ет­ся доволь­но быст­рым (в сред­нем при­мер­но за 4 года) уве­ли­че­ни­ем чис­ла сол­неч­ных пятен, а так­же дру­ги­ми про­яв­ле­ни­я­ми сол­неч­ной маг­нит­ной актив­но­сти, и после­ду­ю­щим, более мед­лен­ным (око­ло 7 лет), его умень­ше­ни­ем. В ходе цик­ла наблю­да­ют­ся и дру­гие пери­о­ди­че­ские изме­не­ния, напри­мер — посте­пен­ное сдви­же­ние зоны обра­зо­ва­ния сол­неч­ных пятен к эква­то­ру («закон Шпё­ре­ра»).

«Один­на­дца­ти­лет­ним» цикл назы­ва­ют услов­но: его дли­на в XVIII—XX веках меня­лась от 7 до 17 лет, а в XX веке в сред­нем была бли­же к 10,5 годам.

Хотя для опре­де­ле­ния уров­ня сол­неч­ной актив­но­сти мож­но исполь­зо­вать раз­лич­ные индек­сы, чаще все­го для это­го при­ме­ня­ют усред­нён­ное за год чис­ло Воль­фа. Опре­де­лён­ные с помо­щью это­го индек­са 11-лет­ние цик­лы услов­но нуме­ру­ют­ся начи­ная с 1755 года. В 2008 году[1][2] (по дру­гим дан­ным — в 2009 году[3]) начал­ся 24‑й цикл сол­неч­ной актив­но­сти.

Годы мини­му­мов и мак­си­му­мов послед­них 11-лет­них цик­лов 
НомерМини­мумМак­си­мумНомерМини­мумМак­си­мум
1175517611318891893
2176617691419011905
3177517781519131917
4178417871619231928
5179818041719331937
6181018161819441947
7182318301919541957
8183318372019641968
9184318482119761979
10185618602219861989
11186718702319962000
12187818832420082014

История открытия

Нево­ору­жён­ным гла­зом пят­на на Солн­це люди наблю­да­ли по мень­шей мере несколь­ко тыся­че­ле­тий. Пер­вое извест­ное пись­мен­ное сви­де­тель­ство об их наблю­де­нии — ком­мен­та­рии китай­ско­го аст­ро­но­ма Гань Дэ в звёзд­ном ката­ло­ге — отно­сит­ся к 364 году до н. э.[4] С 28 года до н. э. аст­ро­но­мы Китая вели регу­ляр­ные запи­си наблю­де­ний пятен в офи­ци­аль­ных хро­ни­ках.[5]

В нача­ле XVII века, с изоб­ре­те­ни­ем теле­ско­па, аст­ро­но­мы нача­ли систе­ма­ти­че­ские наблю­де­ния и иссле­до­ва­ния сол­неч­ных пятен, одна­ко 11-лет­няя цик­лич­ность ускольз­ну­ла от их вни­ма­ния. Частич­но это может объ­яс­нять­ся тем, что сол­неч­ная актив­ность была срав­ни­тель­но низ­ка даже в нача­ле XVII века, а к его сере­дине начал­ся мини­мум Маун­де­ра (1645—1715) и коли­че­ство сол­неч­ных пятен на Солн­це на мно­гие деся­ти­ле­тия сни­зи­лось.

Дат­ский аст­ро­ном Кри­сти­ан Хор­ре­боу по наблю­де­ни­ям в 1761–1776 годах в обсер­ва­то­рии Копен­га­ге­на обна­ру­жил, что раз­ме­ры и чис­ло сол­неч­ных пятен изме­ня­ют­ся со вре­ме­нем.

На пери­о­дич­ность в пове­де­нии сол­неч­ных пятен аст­ро­но­мы впер­вые обра­ти­ли вни­ма­ние толь­ко в пер­вой поло­вине XIX века. Пер­вым эту зако­но­мер­ность отме­тил в 1844 году немец­кий аст­ро­ном-люби­тель Саму­ил-Ген­рих  Шва­бе. Опи­ра­ясь на свои наблю­де­ния Солн­ца в 1826—1843 годах, он опуб­ли­ко­вал таб­ли­цу, содер­жа­щую еже­год­ные коли­че­ства пятен за всё вре­мя наблю­де­ний, и ука­зал на 10-лет­ний пери­од в их появ­ле­нии.[6]. Ста­тья Шва­бе оста­лась почти неза­ме­чен­ной. Тем не менее, она при­влек­ла вни­ма­ние дру­го­го немец­ко­го аст­ро­но­ма, Р. Воль­фа, кото­рый с 1847 года начал соб­ствен­ные наблю­де­ния пятен и ввёл индекс их коли­че­ства — «цюрих­ское чис­ло», кото­рое ныне часто назы­ва­ют чис­лом Воль­фа. Нако­нец, на резуль­та­ты Шва­бе обра­тил вни­ма­ние немец­кий энцик­ло­пе­дист А. фон Гум­больдт, кото­рый в 1851 году опуб­ли­ко­вал таб­ли­цу Шва­бе, про­дол­жен­ную послед­ним до 1850 года, в сво­ей энцик­ло­пе­дии «Кос­мос».[7]

Теория

При­ро­да цик­ла сол­неч­ной актив­но­сти всё еще оста­ет­ся одной из самой увле­ка­тель­ной нере­шен­ной про­бле­мой аст­ро­фи­зи­ки[8]. За реше­ние этой про­бле­мы бра­лись не толь­ко аст­ро­фи­зи­ки, но и метео­ро­ло­ги, спе­ци­а­ли­зи­ру­ю­щи­е­ся в вопро­сах гео­фи­зи­че­ской гид­ро­ди­на­ми­ки. Под­хо­ды к постро­е­нию тео­рии сол­неч­но­го цик­ла услов­но мож­но раз­де­лить на два основ­ных направ­ле­ния — маг­ни­то­гид­ро­ди­на­ми­че­ский и гид­ро­ди­на­ми­че­ский. Попыт­ки пред­ска­за­ния сле­ду­ю­ще­го сол­неч­но­го цик­ла по преды­ду­щим ока­зы­ва­лись неудач­ны­ми. Поэто­му в 1935 году М. Вальд­май­ер выска­зал так назы­ва­е­мую «взрыв­ную» гипо­те­зу соглас­но кото­рой после­ду­ю­щие цик­лы счи­та­ют­ся совер­шен­но не зави­ся­щи­ми от преды­ду­щих, как если бы каж­дый цикл был про­яв­ле­ни­ем неко­то­ро­го про­ис­хо­дя­ще­го взры­ва внут­ри Солн­ца [9]

Магнитогидродинамическая теория

Для объ­яс­не­ния подоб­ной пери­о­дич­но­сти в воз­ник­но­ве­нии пятен обыч­но исполь­зу­ет­ся[источ­ник не ука­зан 1908 дней] тео­рия сол­неч­но­го дина­мо.

Гидродинамическая теория

Глав­ны­ми про­бле­ма­ми гид­ро­ди­на­ми­ки Солн­ца явля­ет­ся при­ро­да диф­фе­рен­ци­аль­но­го вра­ще­ния и при­ро­да гид­ро­ди­на­ми­че­ской неустой­чи­во­сти, порож­да­ю­щей сол­неч­ный цикл Диф­фе­рен­ци­аль­ное вра­ще­ние наблю­да­ет­ся так­же и в атмо­сфе­рах Зем­ли, Юпи­те­ра и Сатур­на. К. Г. Росс­би пред­по­ло­жил, что диф­фе­рен­ци­аль­ное вра­ще­ние воз­ни­ка­ет вслед­ствие мери­ди­о­наль­но­го пере­но­са момен­та импуль­са про­тив гра­ди­ен­та сред­ней зональ­ной ско­ро­сти.

Примечания

  1. Phillip Chamberlin, William Dean Pesnell, Barbara Thompson. The Solar Dynamics Observatory. — Springer, 2012. — С. 4.
  2. Dr. Tony Phillips. Solar Cycle 24 Begins, NASA (10 янва­ря 2008). Архи­ви­ро­ва­но 5 авгу­ста 2011 года. Дата обра­ще­ния: 29 мая 2010.
  3. Обзор ИЗМИРАН за 7 фев­ра­ля 2010 года. Дата обра­ще­ния: 3 октяб­ря 2017. Архи­ви­ро­ва­но 10 декаб­ря 2017 года.
  4. Early Astronomy and the Beginnings of a Mathematical Science. NRICH (University of Cambridge). Дата обра­ще­ния: 14 июля 2010. Архи­ви­ро­ва­но 28 октяб­ря 2012 года.
  5. The Observation of Sunspots // UNESCO Courier. — 1988. Архи­ви­ро­ва­но 28 июня 2012 года.
  6. Schwabe H. Sonnenbeobachtungen im Jahre 1843 (англ.) // Astronomische Nachrichten. — Wiley-VCH, 1844. — Vol. 21. — P. 233.
  7. The Sun — History. Дата обра­ще­ния: 16 октяб­ря 2012. Архи­ви­ро­ва­но 25 декаб­ря 2016 года.
  8. Баку­лин П.И., Коно­но­вич Э.В., Мороз В.И. Курс общей аст­ро­но­мии. — М.: «Нау­ка» Глав­ная редак­ция физи­ко-мате­ма­ти­че­ской лите­ра­ту­ры, 1983. — С. 306. — 560 с.
  9. Монин А.С. Сол­неч­ный цикл. — Л.: Гид­ро­ме­тео­из­дат, 1980. — 68 с.

Литература

  • Витин­ский Ю. И., Копец­кий М., Куклин Г. В. Ста­ти­сти­ка пят­но­об­ра­зо­ва­тель­ной дея­тель­но­сти Солн­ца. — М.: Нау­ка, 1986.
  • Прист Э. Р. Сол­неч­ная маг­ни­то­гид­ро­ди­на­ми­ка. — М.: Мир, 1985.


[btn-action]
[wp-post-stars]

Похожее ...

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *