كلف های خورشیدی

بیش از ۵۰ درصد كلف های خورشیدی عمری كمتر از چهار روز دارند اما گه گاه كلف هایی دیده می شود كه بیش از یك صد روز دوام می آورند

كلف‌ها، از هنگامی كه در ۱۶۱۰ میلادی به وسیله‌ی گالیله كشف شدند، پیوسته مورد مطالعه بوده‌اند. حاصل این پژوهش را می‌توان به صورت زیر خلاصه كرد :

الف) ساختمان :

بیشتر كلف‌ها از دو قسمت تشكیل شده‌اند كه از حیث "تیرگی" با یكدیگر تفاوت بسیار دارند. قسمت داخلی كه نام فنی آن سایه است، تیره‌تر است. سایه را ناحیه‌ی نیمه تاریكی به نام نیم‌سایه احاطه می‌كند.

▪ گوشزد : واژه‌های "تاریك" و "نیمه‌تاریك" كه در مورد كلف‌های خورشیدی به كار می‌رود نیازمند توضیح است. در واقع، نوری كه سایه‌ی تاریك گسیل می‌كند از نور كارآ ترین قوس الكتریكی شدیدتر است. این ناحیه در كنار زمینه‌ی درخشان‌تر قرص خورشید تیره به نظر می‌رسد. سایه ۲۰۰۰ كلوین سردتر از بقیه‌ی نور سپهر است. ولی دمای آن خود هنوز بسیار زیاد است. (۴۰۰۰ كلوین)

ب) اندازه :‌

اندازه‌ی كلف‌ها متفاوت است و از ۳۰۰۰ كیلومتر تا ده برابر این رقم تغییر می‌كند. بزرگترین كلف شناخته شده، كه در فروردین ۱۳۲۶ دیده شد، مساحتی بیش از سی برابر سطح زمین داشت.

ج) عرض خورشیدی :

كلف‌ها بر سطح خورشید در دو كمربند پدیدار می‌شوند : یكی بین عرض‌های خورشیدی ۵ دره شمالی و ۴۰ درجه شمالی و دیگری میان ۵ درجه جنوبی و ۴۰ درجه جنوبی است. البته استثناهایی بر این قاعده نیز وجود دارد.

د) دوام :

بیش از ۵۰ درصد كلف‌های خورشیدی عمری كمتر از چهار روز دارند. اما گه گاه كلف‌هایی دیده می‌شود كه بیش از یك صد روز دوام می‌آورند.

ه) میدان مغناطیسی :

هر كلف مركز یك میدان مغناطیسی است و شدت این میدان با اندازه‌ی كلف تغییر می‌كند. قطبیت برخی از كلف‌ها "شمال‌جو" است و كلف‌های دیگر قطبیت مخالف دارند.

مطالعه‌ی میدان‌های مغناطیسی مبتنی بر اثر زیمان است. (زیمان اثر میدان مغناطیسی را بر خطوط طیفی كشف كرد). خطوط طیفی در یك میدان نیرومند مغناطیسی یا به چندین مولفه شكافته می‌شوند و یا به وجه قابل ملاحظه‌ای پهن می‌شوند.

چگونگی شكافتن یا میزان پهن شدن بسته به میدان مغناطیسی است. اطلاعات مربوط به مغناطیس كلف‌های خورشیدی بر پهن‌شدگی خطوط طیفی در نوری كه از كلف‌ها گسیل شده مبتنی است.

در واقع، نخستین قرینه بر قریب الوقوع بودن تشكیل یك كلف در یك ناحیه‌ی خاص این است كه شدت میدان مغناطیسی در آن ناحیه چنیدن هزار بار افزایش می‌یابد.

هم چنین با بزرگتر شدن كلف بر شدت میدان مغناطیسی افزوده می‌شود. این میدان چنیدن روز و یا هفته‌ها و ماه‌ها پس از كلف نیز به جا می‌ماند.

و) شكل و حركات :

تا آن جا كه می‌دانیم، كلف خورشیدی به گردابی می‌ماند كه حركت آن در نیمكره‌ی شمالی خورشید در خلاف جهت عقربه‌های ساعت و در نیمكره‌ی جنوبی در جهت عقربه‌های ساعت است.

گازها در قاعده‌ی گرداب به بیرون جریان دارند و در سطوح بالایی به داخل می‌ریزند. ارتفاع گرداب ممكن است ۱۵۰ كیلومتر باشد و به احتمال زیاد آثار مغناطیسی، نیروهای محرك اصلی گازها هستند.

ز) تغییرات سطح خورشید از حیث شدت كلف‌ها :

مساحتی از سطح خورشید كه از كلف پوشیده شده، دستخوش تغییرات زیادی می‌شود. ممكن است هفته‌ها بگذرد و حتی یك كلف هم بر سطح خورشیدی نباشد، سپس ده‌ها كلف بر قرص خورشید ظاهر شود.

ح) دوره‌های كلفی :

نخستین بار در سال ۱۸۴۳ میلادی دوره‌ای برای شدت كلف‌ها پیشنهاد شد و این دوره از آن زمان به بعد مورد تایید قرار گرفته است. دوره تناوب یك سیكل كامل ۲۲ سال است. هر دوره‌ی كامل به دو نیمه‌ی یازده ساله تقسیم می‌شود. تفصیل جزئیات یك دوره به شرح زیر است :

۱) آغاز دوره، كه شدت كلف دار بودن سطح خورشید حداقل است. با ظهور دو كلف در عرض ۳۵ درجه شمالی و دو كلف در عرض ۳۵ درجه جنوبی مشخص می‌شود. كلف‌ها دو به دو در امتداد محور شرقی ـ غربی قرار دارند. یكی را "جلودار" و دیگری را "دنباله‌رو" می‌نامیم. فاصله‌ی زاویه‌ای بین این دو ۳ یا ۴ درجه است.

خواص مغناطیسی این دو جفت متفاوت است. اگر جلودار جفت ۳۵ درجه جنوبی دارای خاصیت شمال‌جو باشد، دنباله‌رو چون قطبی عمل خواهد كرد كه جنوب‌جو است. قطبیت جفتی كه در ۳۵ درجه جنوبی است عكس قطبیت این جفت خواهد بود. جلودار گروه زیر خط استوا چون قطبی جنوب‌جو خواهد بود و دنباله‌رو آن شمال‌جو.

۲) كلف‌های اولیه چند روز دوام می‌آورند، سپس كلف‌های دیگری ظاهر می‌شوند. سه نوع تغییر به چشم می‌خورد :

▪ تعداد كلف‌ها افزایش می‌یابد.

▪ اندازه‌ی كلف‌ها بزرگتر می‌شود.

▪ كلف‌ها به استوا نزدیكتر می‌شوند.

این روال چهار سال ادامه می‌یابد، تا مساحت كلف‌ها به حداكثر می‌رسد. در این زمان مساحتی كه به وسیله‌ی كلف‌ها پوشیده شده ممكن است ۳۰۰ بار بیشتر از آغاز دوره باشد.

۳) در هفت سال بعدی حركت به سمت استوا ادامه می‌یابد. اما مساحتی كه با كلف پوشیده شده به تدریج كاهش پیدا می‌كند. این مساحت در پایان مدت به حداقل می‌رسد. و این پایان یك نیم‌دوره است، از حداقل تا حداقل دیگر.

۴) در حالی كه آخرین كلف‌ها در عرض‌های ۵ درجه شمالی و ۵ درجه جنوبی ناپدید می‌شوند، كلف‌های پیشتاز نیم‌دوره‌ی دوم در عرض‌های ۳۵ درجه شمالی و ۳۵ درجه جنوبی ظاهز می‌گردند. یك جفت در عرض‌های شمال و یك حفت در عرض‌های جنوبی. نیم‌دوره‌ی دوم شبیه نیم‌إوره‌ی اول است یا یك تفاوت عمده : قطبیت مغناطیسی هر كلف معكوس شده است. بنابراین اگر جلودار ۳۵ درجه شمالی در ۱۱ سال پیش قطبی شمالجو بود، حال دارای ویژگی یك قطب جنوبجو است.

پس از ۲۲ سال دوره‌ی جدیدی شروع می‌شود. می‌نی‌موم‌های اخیر، در سال‌های ۱۹۳۳، ۱۹۴۴، ۱۹۶۴، ۱۹۷۲ میلادی واقع شدند. آخرین ماكزیمم در سال ۱۹۶۸ میلادی روی دارد.

▪ دو نكته در این جا حائز اهمیت است :

۱) مشخصات دوره‌های كلفی تنها در یك جریان متوسط‌گیری آشكار می‌شود. ممكن است در زمانی با حداكثر فعالیت خورشیدی، خورشید كاملاً صاف و بی‌لكه باشد. و در طی مدتی كه فعالیت در حداقل است، ممكن است بخش بزرگی از سطح خورشید را كلف پوشانده باشد. بنابر این دو نیم‌دوره تنها پس از متوسط‌گیری مقدار زیادی داده‌ی رصدی آشكار می‌شود.

۲) رقم ۱۱ سال برای یك نیم‌دوره نیز یك مقدار متوسط است. دوره‌های مشاهده شده ممكن است با هم تفاوت قابل ملاحظه‌ای داشته باشند. نیم‌دوره‌های هشت ساله و نیم‌دوره‌های ۱۴ ساله نیز دیده شده‌اند.

منبع : نجوم به زبان ساده : مایر دگانی

برای اطلاعات بیشتر به كتب زیر مراجعه كنید:

۱ـ نجوم به زبان ساده ـ مایر دگانی ـ انتشارات گیتاشناسی

۲ـ اطلس منظومه خورشیدی ـ‌ پاتریك مور

۳ـ نجوم و اختر فیزیك مقدماتی ـ زیلیك و اسمیت

۴ـ منظومه شمسی ـ جان كر كوود

تهیه كننده : زهرائی