Солнце – стабильная звезда, но, тем не менее, на его поверхности регулярно появляются проявления активности – солнечные пятна, факелы и протуберанцы. Все они связаны с выходом на поверхность петлеобразных магнитных полей звезды.

Природа пятен

Начинается все с появления на поверхности визуально более светлого участка поверхности. Со временем он разрастается, а его яркость убывает. После этого на его поверхности образуются небольшие темные пятна – поры, размерами всего в несколько тысяч километров. Постепенно разрастаясь и сливаясь, они образуют пятна. Они холоднее окружающей их поверхности на две–три тысячи градусов (средняя температура поверхности Солнца – шесть тысяч градусов).

После этого магнитная петля продолжает движение наружу и тянет за собой разогретый ионизированный газ – плазму, создавая широко известные образования – протуберанцы, красивейшие петли светящегося газа, которые на протяжении десятков суток висят над видимой поверхностью Солнца, после чего плавно опускаются обратно в бушующую бездну кипящего газа.

Главной характеристикой магнитных полей этой петли является их напряженность, которую и меряют разнообразными методами.

Исследование

Исследовать магнитные поля напрямую невозможно, во-первых, из-за большого расстояния до Солнца, а, во-вторых, из-за невероятно больших температур, которые не выдержит никакое оборудование. Поэтому изучают их косвенно. Главный метод исследования – спектроскопические наблюдения. 

Суть в том, что под воздействием магнитного поля основные линии в спектре изучаемого объекта расщепляются на несколько компонент. Их свет поляризован в разных направлениях. Такое расщепление называется эффектом Зеемана. И его величина зависит именно от напряженности магнитного поля. Для изучения расщепленных компонент перед щелью спектрографа устанавливается специальный поляризатор, который разделяет компоненты и отображает расщепление на спектрограмме.

На данный момент в мире работает множество телескопов, которые регистрируют именно такое расщепление спектральных линий в спектрах участках Солнца. Снимая спектры и обрабатывая их, ученые могут многое сказать не только о происхождении и свойствах активной зоны, но и о внутренней структуре самого Солнца. Наряду с гелиосейсмологией, это один из методов косвенного изучения глубинных слоев нашей звезды. Прямые же методы по понятным причинам недоступны.

Значение

Смысл этих исследований не только сугубо научный. Помимо сведений о Солнце, ученые получают немало информации об его воздействии на Землю и нашу цивилизацию. Магнитные поля, которые покидают недра звезды, не останавливаются около нее, а продолжают свое движение и нередко «налетают» на землю.

Мы это чувствуем в виде магнитных бурь, сильно воздействующих на свободные электроны во всей материи Земли — как на электронику, так и на человеческий организм. Это влияние происходит на молекулярном уровне, воздействуя на чувствительные сенсоры разнообразных приборов и на физиологические процессы в человеческом теле. В периоды сильной Солнечной активности увеличивается количество инфарктов и инсультов, а также общее количество жалоб на нарушения обмена веществ. И, в отличие от статистических исследований таких показателей, как числа Вольфа, изучение магнитных полей солнечных выбросов может не только спрогнозировать изменения магнитного воздействия нашей звезды, но и объяснить его. Именно поэтому эти исследования на данный момент являются одними из самых востребованных в области изучения Солнца.