När du tittar på solen du ser ett ljust objekt på himlen. Eftersom det inte är säkert att titta direkt på solen utan bra ögonskydd, är det svårt att studera vår stjärna. Men astronomer använder speciella teleskop och rymdfarkoster för att lära sig mer om solen och dess ständiga aktivitet.
Vi vet idag att solen är ett flerskiktat föremål med en kärnfusionsugn. Det är ytan, kallad photosphere, verkar smidig och perfekt för de flesta observatörer. En närmare titt på ytan avslöjar dock en aktiv plats till skillnad från allt vi upplever på jorden. En av nycklarna, som definierar egenskaperna på ytan, är tillfällig förekomst av solfläckar.
Vad är solfläckar?
Under solens fotosfär ligger ett komplicerat kross av plasmaströmmar, magnetfält och termiska kanaler. Med tiden får solens rotation magnetfält att vridas, vilket avbryter flödet av termisk energi till och från ytan. Det tvinnade magnetfältet kan ibland tränga igenom ytan och skapa en båge av plasma, kallad en framträdande, eller en solfällning.
Varje plats på solen där de magnetiska fälten dyker upp har mindre värme som rinner till ytan. Det skapar en relativt sval plats (ungefär 4500 kelvin istället för de hetare 6 000 kelvin) på fotosfären. Denna coola "plats" verkar mörk jämfört med det omgivande inferno som är solens yta. Sådana svarta prickar av svalare regioner är vad vi kallar solfläckar.
Hur ofta förekommer solfläckar?
Solfläckarnas utseende beror helt och hållet på kriget mellan de vridna magnetfälten och plasmaströmmar under fotosfären. Så beroende på hur solfläckarna är regelbundna beror på hur vridet magnetfältet har blivit (vilket också är bundet till hur snabbt eller långsamt plasströmmarna rör sig)
Medan de exakta specifikationerna fortfarande undersöks verkar det som om dessa interaktioner under ytan har en historisk trend. Solen verkar gå igenom a solcykel ungefär vart elva år eller så. (Det är faktiskt mer som 22 år, eftersom varje 11-årig cykel får solens magnetiska poler att vända, så det tar två cykler för att få tillbaka saker som de var.)
Som en del av denna cykel blir fältet mer tvinnat vilket leder till fler solfläckar. Så småningom blir dessa tvinnade magnetfält så bundna och genererar så mycket värme att fältet så småningom knäpper, som ett tvinnat gummiband. Det släpper ut en enorm mängd energi i en solsignalljus. Ibland finns det ett plasmautbrott från solen, som kallas en "koronal massutkastning". Dessa händer inte hela tiden på solen, även om de är ofta. De ökar i frekvens vart 11 år, och toppaktiviteten kallas max max.
Nanoflares och solfläckar
Nyligen upptäckte solfysiker (forskarna som studerar solen) att det finns många mycket små facklar som utbrott som en del av solaktiviteten. De dubbetade dessa nanoflares, och de händer hela tiden. Deras värme är vad som väsentligen ansvarar för de mycket höga temperaturerna i solkorona (solens yttre atmosfär).
När magnetfältet är upptaget sjunker aktiviteten igen, vilket leder till sol minimum. Det har också förekommit perioder i historien där solaktiviteten har minskat under en längre tid, vilket i praktiken stannat till solens minimum i flera år eller decennier åt gången.
Ett 70-årigt spann från 1645 till 1715, känt som Maunder minimum, är ett sådant exempel. Det tros vara korrelerat med ett sjunkande medeltemperatur som upplevs i hela Europa. Detta har blivit känt som "den lilla istiden".
Solobservatörer har märkt ytterligare en avmattning av aktiviteten under den senaste solcykeln, vilket väcker frågor om dessa variationer i solens långsiktiga beteende.
Solfläckar och rymdväder
Solaktivitet som blossar och utsprutningar i koronmassa skickar enorma moln av joniserad plasma (överhettade gaser) ut i rymden. När dessa magnetiserade moln når planetens magnetfält smälter de in i världens övre atmosfär och orsakar störningar. Detta kallas "rymdväder". På jorden ser vi effekterna av rymdväder i auroral borealis och aurora australis (nord- och södra ljus). Denna aktivitet har andra effekter: på vårt väder, våra elnät, kommunikationsnät och annan teknik som vi litar på i våra dagliga liv. Rymdväder och solfläckar är alla en del av att bo nära en stjärna.
Redigerad av Carolyn Collins Petersen