СОЛНЕЧНЫЙ ЦИКЛ

Солнечный цикл - периодический процесс появления и развития на Солнце активных областей, характеризующихся выходом на поверхность сильных магн. полей. Этот процесс затрагивает весь диск Солнца и может быть прослежен по многим явлениям в фотосфере, хромосфере и короне (см. Солнце). Однако наиболее наглядное проявление С.ц. - изменение с периодм ок. 11,2 года числа солнечных пятен, входящих в состав активных областей. В середине 19 в. швейц. астроном Р. Вольф предложил характеризовать состояние солнечной активности относительными числами пятен (названных впоследствии числами Вольфа) W = 10g + f, где g - число групп пятен, f - полное число пятен на видимом полушарии Солнца. Солнечную активность характеризуют также суммарной площадью пятен, потоком радиоизлучени в сантиметровом диапазоне волн и др. Рис. 1. Изменение среднегодовых чисел Вольфа и средней широты пятен в 1933-54 гг. Кружками с буквами S и N показана полярность пятен. В следующих друг за другом циклах полярности ведущего и замыкающего пятен противоположны. В начале 11-летнего цикла, после минимума W, пятна появляются довольно далеко от солнечного экватора, на широтах . В течение цикла зона пятен спускается к экватору до 15o в максимуме W и до 8o в следующем минимуме. Далее на высоких широтах (30o) образуются пятна нового цикла (рис. 1). Эти закономерности относятся и к активным областям в целом (рис. 2). Обычно пятна встречаются не по одиночке ,а группами, в к-рых они концентрируются примущественно вокруг двух - ведущего (западного) и замыкающего (восточного) пятен. Чаще всего магн. поля ведущего и замыкающего пятен имеют различную полярность (N и S), причем структура активной области над ними показывает, что силовые линии поля как бы выходят из одного пятна и входят в другое. В течение одного цикла все ведущие пятна в Северном полушарии имеют одну полярность, а в Южном - другую. В следующем цикле все полярности меняются на обратные (рис. 1). Рис. 2. График изменения чисел Вольфа для одного из 11-летних циклов. Над графиком приведены фотографии хромосферы в соответствующие фазы цикла (фотографии сделаны в линии K иона Ca+). Активные области видны благодаря ярким флоккулам. Заметно увеличение площади активных областей в максимуме цикла и постепенное смещение зоны активности от высокихширот к экватору. По представлениям амер. астрономов Х. Бэбкока и Р. Лейтона, остатки замыкающих частей активных областей вместе с долгоживущими протуберанцами дрейфуют к полюсам Солнца. Они нейтрализуют имеющееся там слабое поле и в соответствующей полярной шапке наводят поле нового знака (см. Магнитные поля Солнца и звезд). Полярные магн. поля Солнца (иногда называемое диполным полем) достигают макс. напряженности ( Э) близ минимума цикла и исчезают, меняя знак у полюсов в эпохи максимумов 11-летних циклов. Возврат к одной и тойц же магн. ситуации - определенной полярности ведущих пятен в выбранном полушарии, определенному знаку поля близ выбранного полюса - происходит только через 22 года, причем первым из входящих в пару 11-летних циклов явл. цикл с четным номером (нулевой номер присвоен циклу, максимум к-рого был ок. 1750 г., рис. 3). Существует отставание по фазе явлений в полярных областях Солнца и на низких широтах. Это приводит к отставанию примерно на 5 лет от максимума цикла ряда солнечных и геофизических явлений, связанных с высокоширотным магнитным полем солнца. Рис. 3. Цикличность активности Солнца за период с 1770 до 1970 г. Отметим, что величина периода цикла 11,2 года (промежуток времени между соседними минимумами или максимумами) носит статистич. характер; пятна данного цикла появляются в течение 12-15 лет, период роста активности равен 4,2 года, спада - 7 годам. Относит. интенсивность 11-летних циклов, по-видимому, меняется с периодом 80 лет (рис. 3; см. также рис. 2 в ст. Солнечные космические лучи). Лит.: Витинский Ю.И., Цикличность и прогнозы солнечной активности, Л., 1973; его же, Солнечная активность, 2 изд., М., 1983. (М.А. Лившиц)