Vzorová hvězda - Slunce Chemické složení Slunce Spektrální typ: G2V Prvek Počet [%] Hmotnost [%] vodík 92.0 73.8 hélium 7.8 24.9 uhlík 0.02 0.20 dusík 0.008 0.09 kyslík 0.060 0.80 neon 0.010 0.16 hořčík 0.003 0.06 křemík 0.004 0.09 síra 0.002 0.05 železo 0.003 0.14 hmotnostně složení Slunce: X= 0.7380, Y= 0.2485 a Z= 0.0134 (P. Scott, N. Grevesse et al., 2015, The elemental composition of the Sun - série článků) na 1 000 atomů vodíku v povrchových vrstvách Slunce: 85 atomů He, 1,2 atomu lehčích prvků (O, C, N, Ne), 0,14 atomu těžších prvků 1 000 kg sluneční látky - 738.0 kg H, 248.5 kg He, 13.5 kg jiných prvků (O, C, Fe, Ne, N, Si, S ...) Model Slunce silná koncentrace látky ke středu hvězdy => můžeme hvězdy považovat za „hmotné body" (vysoká koncentrace látky je zejména u obrů a veleobrů) Nominální: hmotnost: 1,9891.1030 kg poloměr: 6,957.108 m výkon: 3,828.1026 W střed: hustota: 1,5.105 kg.nr3 teplota: 1,5.107 K koróna: hustota 10-13 g/m3 ta O £ o a, Nový model standardní model B16-GS98 B16-AGSS09 0.4 0.6 r/RQ 0.4 0.6 r/RQ io18 -io1T - 1016 r C 1014r ř-i CL, 1013 -1012 r 10111 1.0 0.0 0.2 0.1 B16-GS98 B16-AGSS09 0.6 r/Re 0.8 L.O Projevy aktivity Slunce • Fotosféra • sluneční skvrny • granulace • fakule • Chromosféra • erupce • spikule • flokule • sluncetřesení koronální zvon flokulová pole skvrny spikule granule supergranule fakule erupce Koróna • protuberance (filamenty) • koronárni transienty, kondenzace, výbuchy díry Heliosféra • sluneční vítr • koronárni proud klidná protuberance smyčková protuberance CHROMOSFÉRA FOTOSFÉRA KONVEKTIVNi VRSTVA fotosféra Sluneční skvrny nejnápadnější projev sluneční činnosti místo vzniku - fotosféra části - umbra (neboli stín), - penumbra (polostín) - vlákna doba trvání - hodiny až měsíce tvar i velikost skvrn se s časem mění fotosféra Historie 1 1 pozorování (cca 8. st. př.n.l. Čína), jmenovitě Anaxagoras z Klazomen (466 př. n. I.), Shi Shen (364 př.n.l.) katalog 45 pozorování z let 301 -1205, Číňan Ma Tuan-sien 807 n. L, Einhard, píše o přechodu Merkuru, ale šlo o sluneční skvrnu 1128 -1. kresba skvrny - kronika Johna z Worcesteru objevitelé - David Fabricius a syn Johann 9. března 1611 - pozorovali a publikovali! (8. prosince 1610 anglický matematik a filozof Thomas Harriot, avšak bez publikace) fljů fhfuňR-'h^ňiťrftipa, l^ufUŕwpittMt^Tuí"- lunt tvvGvrau taiiím togfoawpU PI« 1 t£if ouj- in [rtťmmní'irir wra tW1.11 JUB i Ai^ťiiw iw krií .ífirr WW iÄ^xrtuMrartfif. l*.4J*enttm tejtm l*afft*n1- í ■! ■ Fiř*t ■ . mn fnwiu ŕtriŕfipninťt Irirontf- Hwwciuicť ''4* fuh|«*tf wbnrqiw J'i u*tfncA^riE.trTMc: ■ Aiťftd f mu* t-"'i neun en mm facťafl r-lm\V«H^irUi1-ia«atitf -H*jf icůr 11 unuiiíŕ fiftHHiriitfilní td^dí^M^t 4iaim fei puf iiift'/ mlůriuf ťpíifljíli.Tnt ífcímŕtutwwfflt Ufti- $«řiniťflWr afprt -maft pímtnUHitttPro-Vn ťwJínírfnymí- in «nffil ittf rcctURíďmtyrffSr.tHkí ■ Ü*, ^MHifj^iibrCKinrarinaflAmrbnWflanr. *ru-r.t wbftťif^rtfuír'-jttLWrůj^ut íuíiuľAcrmiiifiminí ,\H*irTintiŤiťnyin |'üoflirMmr.mť- ^™míiOT ^ JfLry.- awaufir.lp' ňn'wiiUT 111^ .- .idka opar Wif irnimpFUn. Mlmxi wtaríaitipm* r»aiv ftrsu/tmi twJ«aibf rkM M fa fitnr MpWCir-'B«icrrf™r^iifuA*«frMft«ir«w»,,í... uc^w^ f Off, FdBRfCif PHRTSII Do MACULIS IN 5 OL E OB ;> ER V A' jjs. etappaaEnte N AR R A TIQ. 4dj<8i rif A m«Jt tJwaimußfcie. fy >T f J í J í j T^l flh-ř!k L ,ii Co jsou zač? - Herschel - průduchy v atmosféře - vznikají interakcemi magnetického pole Slunce a vzhledem k nižší teplotě se jeví jako tmavé oblasti - mohou velikostí i převyšovat velikost Země ■v a' pozorovaní - dalekohledem (pouze projekcí nebo se speciální výbavou!) - volným okem aktuální situace http://sohowww.nascom.nasa.gov/sunspots/, http://www.spaceweather.com/, http://prop.hfradio.org/ k čemu jsou sluneční skvrny dobré? - určení rotace Slunce - objev diferenciální rotace - 27.3 d fotosféra Počet skvrn - příznak aktivity Slunce periodické změny - odhad P«10 let (1844 Heinrich Samuel Schwabe) - dnešní hodnota v průměru asi 11,3 roku poslední maximum -2001,2014 výrazná minima = Slunce beze skvrn - 1645 - 1715 Maunderovo minimum, 1450-1550 Spórerovo minimum, 1790-1830 Daltonovo minimum 400 Years of Sunspot Observations Modem Maximum 1600 1650 1700 1750 1800 1850 1900 1950 2000 1848 Johann Rudolf Wolf - relativní číslo množství skvrn na Slunci: R=10*počer skupin skvrn + celkový počet jednotlivých skvrn 300 Monthly Averaged Daily Sunspot Number (V2.0) fotosfera Complete Month Missing 1-10 days Missing 11-20 days • ** Missing >20 days f 10 y 11 12 13 roste množství vyzařované energie => střed slunečního kotoučku září více než okraje TL0= nižší teplota TH| = vyšší teplota □ CENTER fotosféra Granulace (zrnitost) granule - zrna o velikosti cca 700-1000 km; vrcholky vzestupných proudů plazmatu životnost - 6 až 8 minut; Pozorování - dalekohledem 10 15 20 [xiooo km] 25 model pozorování SVST (Švédský vakuový sluneční dalekohled) fotosféra Fakule (pochodně) světlé skvrnky nejnápadnější na okraji slunečního kotouče interpretace - místa s poněkud vyšší teplotou než okolní fotosféra pozorování - dalekohledem chromosféra Erupce Místo vzniku - chromosféra Náhlá zjasnění chromosféry, doprovázená silným vyzařováním na různých frekvencích a výronem nabitých částic do meziplanetárního prostoru. Erupce vznikají v místech silných magnetických polí. Doba trvání - několik desítek minut Flokule a spikule Flokule jsou jasná místa ve chromosféře, tvoří chromosférickou síť. Spikule - vrcholky flokulí, velmi dobře pozorovatelné v čáře H-alfa. Výtrysky z chromosféry do koróny - 10000 K, průměr vláken 1000 km „hořící prérie" chromosféra Sluncetřesení 9. července 1996 393 dní ze života Slunce Koróna velmi řídký plyn obklopující Slunce, září zhruba miliónkrát méně než fotosféra pozorování - úplné zatmění Slunce, koronograf - bez vnější hranice, přechází do okolního prostoru -> heliosféra - sluneční vítr - Výtrysky ČástiC (CME - Coronal Mass Ejection) - VlÍV na Zemi (20 - 3200km/s) http://www.zarn.fiTie.vutbr.cz/~clruck/Eclipse/index.htrn minimum maximum koróna Protuberance oblaky chladného plazmatu - vystupují z chromosféry do koróny desítky tisíc km vysoko; peckový jev (diamagnetismus plazmatu) koróna Prominence Eruption 1945 June 281" High Altitude Observatory koróna B_ 30. 3. 2010 - eruptivní protuberance heliosféra Sluneční vítr pomalý (stacionární) - 300 km/s rychlý (kvazistacionární) - nad koronárními děrami (700-800 km/s) velmi rychlý - přechodný, při výbuších Slunce - vede k tzv. meziplanetární bouři ULYSSES/SWOOPS Los Alamos ífni^ tel imMpbrií ftifím Speed {lem s ') ULYSSES/MAG Imperial ■>! • Ouhfard 1UF •Inward IMF http://www.swpc.noaa.qov/products/ace-real-time-solar-wind / Termination Shock Heliosféra terrnaJizace mezihvězdného větru Heliosférická proudová vrstva Zvlněné proudové vrstvy uvnitř Sluneční soustavy - oddělují opačně orientované meziplanetární magnetická pole - největší útvar ve Sluneční soustavě - vychází z rovinu slunečního rovníku - tvar - výsledek rotace mg. pole Slunce a působení slunečního větru - tloušťka vrstvy - cca 10 000 km - el. proudy s hustotou 1010 A/m2, celkově proud až 3 GA Kosmické počasí = škálu jevů, které ovlivňují meziplanetární okolí Země Utváří jej: a) tok fotonů Slunce ve všech vlnových délkách b) sluneční vítr - proud částic uvolněný ze sluneční koróny c) kosmické záření - zejména vysokoenergetické protony pocházející z naší Galaxie Projevy kosmického počasí • geomagnetické bouře • polární záře • ionosférické poruchy - poruchy rádiového spojení, TV a rozhlasového vysílání • poruchy elektroniky - zejména družice, letadla, ale i na zemském povrchu • poruchy dálkových vedení - indukovaná přepětí v síti (Quebec 1989) • psychický a fyzický stav lidí