چرخه خورشيد

          محمود آذرایین 
            بازدید : 3105
          دوشنبه 19 تير 1391
           نظرات (0)
        

The Solar Cycle

چرخه خورشيد

ستاره ای از رشته اصلی با رده طیفی G2 .جسم مرکزی منظومه شمسی که تمام سیارات دنباله دارها و سیارکها در مدارهایی دور آن می چرخند.

۹۸درصد جرم منظومه شمسی درون خورشید قرار دارد و نور وگرمای این ستاره برای تداوم زندگی بسیار ضروری است.منبع انرژی این ستاره فرآیند همجوشی هسته ای است که در آن اتم هیدروژن به هلیم تبدیل می شود.این واکنش در درون هسته انجام می گردد که خود یک چهارم شعاع خورشید را در بر می گیرد.ذرات نوترینو ناشی از واکنشهای هسته ای درون خورشید در زمین قابل کشف هستند.ساختمان ودینامیک خورشید در علمی به نام خور لرزه نگاری(Helioseismology) مورد بررسی قرار می گیرد.یک منطقه تابشی(radiative) وبعد از آن یک منطقه همرفتی (convective)هسته را در برگرفته که اندازه آن7/28 درصد از شعاع خورشید می باشد.قرص قابل مشاهده خورشید نورسپهر (photosphere) نام دارد مناطق فعال خورشید در این قرص را می توان به مناطقی مانند لکه های خورشیدی و مشعل( faculae )تقسیم نمود.این عوارض با میدانی مغناطیسی با قدرت 2000 تا 4000 گاوس همراه هستند.دراین منطقه میتوان شاهد جودانه (granulation) ودر اندازه های بزرگتر ابر جودانه (super granulation) بود که هردو ناشی از فعالیت همرفتی خورشیدی هستند.نورسپهر یافوتوسفر دارای چرخشی تفاضلی ( differential) بوده ودمای آن 5780 درجه کلوین است.

جو درونی خورشید لایه ای به نام فام سپهر یا کروموسفر است که درست بالای نورسپهر قرار گرفته است.بکمک وسایلی مانند خور طیف نگاشت(spectroheliograms) یا طیف سنج میتوان ناظر عوارضی مانند زبانه ( prominences) سیخک (spicules) کم انک (fibrils) پلاژ (plages) و مشعل(flocculi) در فام سپهر بود.

لایه بالاتر جوی خورشید تاج يا کرونا است که دمای آن به چند میلیون درجه می رسد.در این منطقه نیز عوارضی مانند حفره های تاجی یا چرخه تاجی وجود دارند.

تمام فعالیت های خورشید شامل انتقال جرمی تاج یا فورانهای تاج خورشیدی coronal mass ejection)) شراره (flares) مناطق فعال و لكه های ناشی از آنها طی یک چرخه 11 ساله کم وزیاد می شوند.مقدار تابش ورودی به زمین با نام ثابت خورشیدی نیز دارای ارتباطی با این چرخه می باشد تغییرات بلند دوره ثابت خورشیدی حتی به تغییرات اقلیمی نیز منجر می شود و دوره کمینه ماوندر(maunder minimum) یکی از نمونه ها می باشد.

تابش اشعه ایکس قوی ناشی از شراره های خورشید ٬لایه یونکره (ionosphere) زمین را تحت تاثیر قرار داده وذرات پرانرژی آزاد شده نیز می توانند خطری برای فضانوردان و ماهواره ها به حساب بیایند.انتقال جرمی تاج (فورانهای تاج خورشیدی یا CME)فضای بین زمین وخورشید را تحت تاثیر قرار داده وموجب طوفانهای مغناطیسی ودر نتیجه شفق های قطبی می شود.

ارتعاشات خورشیدی

ارتعاشات خورشید مانند زنگیست که دائم در حال نواخته شدن است. خورشید در آن واحد بیشتر از ۱۰ میلیون درجه صوت مختلف ایجاد می کند. ارتعاشات گازهای خورشیدی از نظر مکانیکی شبیه به ارتعاشات هوا، که آنها را با نام امواج صوتی می شناسیم، می باشند. از این رو ستاره شناسان امواج خورشیدی را به رغم اینکه نمی شنویم، مانند امواج صوتی می دانند. سریعترین ارتعاش خورشیدی حدود ۲ دقیقه به طول می انجامد. مدت زمان یک ارتعاش مقدار زمان لازم برای کامل شدن یک حلقه یا سیکل از ارتعاش است. آرام ترین ارتعاشی که گوش انسان قادر به تشخیص آن می باشد مدت زمانی معادل ۲۰/۱ ثانیه دارد.

بیشتر امواج صوتی خورشید از “سلولهای حرارتی” موجود در توده های متراکم گاز در اعماق خورشید سرچشمه می گیرند. (*هوا دارای خاصیت ارتجاعی می‌باشد هنگامی که یک لایه از مولکولهای هوا به جلو رانده می‌شود، این لایه به نوبه خود لایه دیگری را به جلو می‌راند و خود به حال اول بر می‌گردد. لایه جدیدی نیز لایه دیگری را به جلو می‌راند و به همین ترتیب این عمل بارها و بارها تکرار می‌گردد تا انرژی به پایان برسد. این جابجایی مولکولها اگر بیش از ۱۶ مرتبه در ثانیه تکرار ‌گردد صدا بوجود می‌آید. هر رفت و برگشت لایه هوا یک سیکل نام دارد و تعداد سیکل در ثانیه تواتر یا بسامد یا فرکانس نامیده می‌شود).این سلولها انرژی را تا سطح خورشید بالا می آورند. بالا آمدن این سلولها مانند بالا آمدن بخار از آب در حال جوشیدن است. واژه سلولهای حرارتی به همین دلیل به آنها اطلاق می گردد. هنگامیکه سلولها بالا می آیند، سرد می شوند. آنگاه به درون خورشید جائیکه بالا آمدن از آنجا آغاز می شود باز می گردند. در هنگام سقوط و پائین رفتن سلولهای حرارتی ارتعاش شدیدی به وجود می آید. این ارتعاش باعث می شود که امواج صوتی از درون سلولها خارج شوند.

از آنجائیکه اتمسفر خورشید غلظت کمی دارد، امواج صوتی نمی توانند در آن به حرکت و جریان درآیند. در نتیجه، وقتی که یک موج به سطح می رسد مجددا به درون خورشید بر میگردد. بنابراین قسمت کوچکی از سطح خورشید حرکت تند و سریعی به بالا و پائین پیدا می کند. وقتی یک موج به درون خورشید سفر می کند، به سمت بالا و سطح آن خم می شود. مقدار انحنای موج بستگی به چگالی گازی که موج درون آن حرکت میکند و مواردی دیگر دارد. در نهایت، موج به سطح می رسد و دوباره به درون بر می گردد. این رفت و آمدها تا آنجا که موج انرژی خود را در گازهای پیرامون از دست بدهد، ادامه خواهد داش

امواجی که به عمیق ترین فاصله از سطح خورشید فرو می روند طولانی ترین مدت را دارند. برخی از این امواج تا هسته خورشید فرو می روند و مدتی معادل چندین ساعت دارند.

آینده خورشید

طی چند میلیارد سال آینده درخشندگی خورشید بسیار زیاد خواهد شد ودمای زمین به 100 درجه رسیده وآب اقیانوسها تبخیر خواهند شد.بعد از مدتی با اتمام سوخت هیدروژنی اش به یک غول سرخ تبدیل خواهد شد. این زمان خورشید دارای مرحله از ناپایداری شده واندازه خورشید 50 برابر خواهد شد.دمای سطحی کاهش یافته اما درخشندگی کلی تا حدود 300 برابر مقدار کنونی افزایش خواهد یافت.دما در هسته خورشید به 100 میلیون درجه رسیده و هلیوم بدنبال واکنشهای هسته ای جدید به کربن و اکسیژن تبدیل خواهد شد.جرم خورشید آنقدر زیاد نیست که بتواند از طریق واکنشهای هسته ای کربن سوزی واکسیژن سوزی انرژی تولید کند.بعد از مدتی بادهای خورشیدی شدید از آن وزیدن گرفته ولایه های بیرونی به شکل سحابی سیاره ای به بیرون پرتاب می شوند.بعد از مدتی آنچه که باقی می ماند هسته ای تشکیل شده از مواد دژنره(تبهگن) بوده وخورشید به یک کوتوله سفید تبدیل خواهد شدو بعد از مدتهای طولانی با به ته کشیدن انرژی ،به یک کوتوله سیاه مرده وکم فروغ تبدیل خواهد شد.

مشخصات خورشید

فاصله متوسط تازمین	۱۴۹۵۹۷۸۷۰ کیلومتر
زمان رسیدن نور از خورشید به زمین	۰۰۴/۴۹۹ ثانیه
اختلاف منظر خورشید	۱۹۴۱۴۸/۸ ثانیه قوسی
شعاع	۶۹۵۰۰۰کیلومتر یا ۱۰۹ برابر شعاع زمین

جرم	۹۸۹/۱ ضربدر ده بتوان ۳۰ کیلوگرم
سرعت فرار در رخشان کره	6178 کیلومتر در ثانیه
چگالی متوسط	109 کیلوگرم در متر مکعب
ثابت خورشیدی(انرژی دریافتی بر واحد سطح درثانیه در سطح زمین)	1366 وات بر متر مربع
درخشندگی(luminosity)	۸۲۷/۳ ضربدر ده بتوان ۳۳(ارگ بر ثانیه) یا 8/3 ضربدر ده بتوان 23 کیلووات
قدر ظاهری	26.74-(600000 برابر درخشندگی ماه کامل)
قدر مطلق	4.83+
مقدار هیدروژن	92.1 درصد تعداد اتمها و70.68درصد وزنی
مقدار هلیم	7.8 درصد تعداد اتمها و 27.43 درصد وزنی
بقیه عناصر	0.1 درصد تعداد اتمها و1.89درصد وزنی
سن	4.566 میلیارد سال
زاویه محور چرخش با صفحه مدار زمین	۲۵/۷درجه
دمای سطحی	5775 درجه کلوین
دمای مرکز	۷/۱۵ میلیون درجه
سرعت چرخشی در استوا	7284 کیلومتر درساعت
دوره چرخش در استوا	۰۵/۲۵روز
دوره چرخش در عرض 16 درجه	25 روز و9 ساعت
چگالی در نواحی مرکزی	151300 کیلوگرم در متر مکعب

نويسنده: مهرداد شهبازي در تاريخ: شنبه 8 آبان1389 ساعت 11:0 | آرشیو نظرات

چرخه خورشيد قسمت دوم

بادهاي خورشيدي

تاج بسيار داغ خورشيد در فضا منتشر و دائم در آن گسترده مي شود. به جريان گازهاي تاج خورشيد در فضا، بادهاي خورشيدي مي گويند. چگالي اين بادها در نزديكي خورشيد تقريبا بين ۱۰ تا ۱۰۰ ذره در هر سانتيمتر مكعب مي باشد.

باد خورشيدي با سرعتي معادل صدها كيلومتر در ثانيه از خورشيد به هر سوي مي وزد. در فواصل زيادي از خورشيد يعني فراتر از مدار پلوتو، از سرعت اين باد كه مافوق صوت مي باشد، كاسته مي شود و با گازهاي ميان ستاره اي تركيب مي گردد.

بادهاي خورشيدي به شكل يك حباب بزرگ شبيه به قطره اشك به نام هليوسفر، در فضاي ميان سياره اي گسترده شده است. خورشيد و همه سياره هاي آن درون هليوسفر مي باشند. فراتر از مدار پلوتو، دورترين سياره از خورشيد، هليوسفر به گازها و غبارهاي ميان ستاره اي مي پيوندد. گرچه اتمهاي موجود در فضاي بين ستاره اي مي توانند در اين حباب نفوذ نمايند اما در واقع مي توان گفت كه همه مواد تشكيل دهنده هليوسفر از خود خورشيد ناشي مي شوند.

شراره ابرهای بزرگی از ذرات باردار را به بیرون از خورشید پرتاب می‌کند. این ذرات با سرعت میلیونها کیلومتر در ساعت حرکت می‌کنند. در حدود دو روز بعد به مجاورت زمین می‌رسند و برخی از آنها بسوی مناطق قطبی زمین منحرف می‌شوند، زیرا زمین مانند یک آهنربای میله‌ای ، میدان مغناطیسی دارد و حرکت ذرات باردار که از خورشید می‌رسند، تحت تاثیر این میدان قرار می‌گیرد. ذرات باردار که به طرف قطبها منحرف می‌شوند، با گازهای بخش بالایی جو برخورد می‌کنند. در نتیجه شبتاب بوجود می‌آید و نور گسیل شده از آن به صورت نمایش زیبا پدیدار می‌شود که آن را شفق می‌نامیم.

موقعیت شفق

زیباترین نمایش شفقها ، دو سال بعد از حداکثر فعالیت لکه‌های خورشید رخ می‌دهد. هنگامی که شفقها بسیار فعال هستند، در ایران و در اروپای جنوبی یا جنوب ایالتهای متحده آمریکا نیز قابل روئیت می‌باشند، ولی معمولا در مناطق شمالی‌تر ، بهتر دیده می‌شوند. روئیت شفقهای جنوبی در استرالیا بسیار دشوار است.

در عرضهای بالای زمین ، آسمان شب ، بصورت درخشانی به شکل متحرک روشن می‌شود که شفق قطبی نامیده می‌شود. آنها شفاف هستند و می‌توان ستاره‌ها را از داخل آنها مشاهده کرد. اغلب نور آنها به قدری می‌درخشد که می‌توان نوشتجات را خواند و رنگ آنها همیشه سبز مایل به زرد نیست. شفق قطبی شمالی و شفق قطبی جنوبی را می‌توان در هر شب روشن مشاهده کرد و شدت نور آنها متغیر بوده و تابع تعدادی پارامتر است. راه شیری توسط یک شفق قطبی روشن ، دیده نمی‌شود.

همچنین آشکار است که شفق قطبی به هنگام روز بوجود می‌آید، بطوری که نور آن همواره در اتمسفر عرضهای بالا انتشار می‌یابد. وجود شفق قطبی چندین قرن است که مورد شناسایی قرار گرفته است. در اوایل تصور می‌شد که شفق قطبی ناشی از بازتاب نور خورشید توسط یخهای فطبی است. نظریه دیگری عبارت از روشن شدن آسمان توسط خدایان بوده است. امروزه نظریه ذرات باردار شتاب‌دار مسئول این پدیده شناخته شده‌اند.
نامیده می‌شود. آنها شفاف هستند و می‌توان ستاره‌ها را از داخل آنها مشاهده کرد. اغلب نور آنها به قدری می‌درخشد که می‌توان نوشتجات را خواند و رنگ آنها همیشه سبز مایل به زرد نیست. شفق قطبی شمالی و شفق قطبی جنوبی را می‌توان در هر شب روشن مشاهده کرد و شدت نور آنها متغیر بوده و تابع تعدادی پارامتر است. راه شیری توسط یک شفق قطبی روشن ، دیده نمی‌شود.

شفق قطبی چگونه تشکیل می‌شود؟

نیروهای لورنتس که موجب انحراف مسیر الکترونها در میدان های مغناطیسی می‌شود در بسیاری از پدیده‌های طبیعی تجلی می‌یابند و فقط با یاری گرفتن از این نیروها توضیح آنها ممکن است. یکی از تماشایی‌ترین و با شکوهترین پدیده‌ها از این نوع شفق قطبی است، که مشخصه عرضهای جغرافیایی بالا , نزدیکیهای شمال یا جنوب مدار قطبی است. پدیده شگفت آور و زیبایی که در طول شب قطبی طولانی در آسمان دیده می‌شود.

آسمان تابان می‌شود و نقشهایی با رنگها و شکلهای گوناگون دیده می‌شود. گاهی دارای شکل کمان یکنواخت ، ساکن یا تپنده است و گاهی عبارت است از شمار زیادی پرتو با طول موجهای متفاوت ، که مانند پرده‌ها و نوارها بازی می‌کنند و پیچ و تاب می‌خورند. رنگ تابانی از سبز مایل به زرد به سرخ و بنفش مایل به خاکستری تغییر می‌کند. طبیعت و منشأ شفقهای قطبی زمان درازی به کلی پوشیده مانده بود. تا اینکه به تازگی برای این راز توضیح رضایت بخشی پیدا شد.

ارتفاع شفقهای قطبی

قبل از همه ، دانشمندان موفق شدند ارتفاعی را که شفقهای قطبی ظاهر می‌شوند، تعیین کنند. به این منظور از یک تابانی از دو نقطه به فاصله چند ده کیلومتر از یکدیگر عکس گرفتند. به کمک چنین عکسهایی ثابت کردند که شفقهای قطبی در ارتفاع 80 تا 100 کیلومتری بالای زمین (بیشتر اوقات در ارتفاع 100 کیلومتر) ظاهر می‌شوند. به این ترتیب دریافتند که شفقهای قطبی تابانی گازهای رقیق موجود در جو زمین هستند، که تا اندازه‌ای به تابانی در لامپ های تخلیه گاز شبیه می‌باشند.

دوره تناوب ظهور شفق های قطبی

رابطه جالب بین شفقهای قطبی و پدیده‌های دیگر روشن است. شفقهای قطبی با دوره‌های متفاوت مشاهده می‌شوند. اختلاف دوره‌های شفق قطبی بعضی اوقات به چندین سال می‌رسد. مشاهدات چندین ساله آشکار ساخته‌اند که دوره‌های زیادی ماکزیمم شفقهای قطبی بطور مرتب در 11.5 سال تکرار می‌شوند . در طول این مدت ، شماره شفقهای قطبی نخست سال به سال کاهش می‌یابد و سپس شروع می‌کند به زیاد شدن تا مقدار آن در 11.5 سال از نو به ماکزیمم می‌رسد.

کمربندهای وان آلن (Van Allen Radiation Belts)

زمین قادر است که ما را از بدترین جریانهای ذرات پر سرعتی که از چهره برافروخته خورشید پرتاب می‌شوند، حفظ کند. سیاره کوچک ما ، این حفاظت را به کمک یک سپر مغناطیسی انجام می‌دهد. میدان مغناطیسی ، محفظه‌ای به دور زمین را تشکیل داده است که بیشتر ذرات را منحرف یا در اطراف گرفتار می‌کند. درون آن ، در دو بخش تیوب مانند ، می‌توانند ذرات باردار را به دام اندازند. این حلقه‌ها ، کمربندهای وان آلن نامیده می‌شوند که به نام کاشف آنها ، جیمز وان آلن چنین نامگذاری شده‌اند.

زبانه هاي خورشيدي

زبانه هاي خورشيدي انفجارهاي مهيبي در سطح خورشيد مي باشند. در مدت زماني معادل چند دقيقه يك زبانه مي توانند دماي مواد موجود را تا ميليون ها درجه افزايش دهد و انرژيي آزاد نمايد كه معادل انرژي آزاد شده توسط يك هزار بيليون تن TNT مي باشد. اين انفجارها در نزديكي لكه هاي خورشيدي، معمولا در راستاي خطوطي بين دو سر ميدان مغناطيسي رخ مي دهند.

زبانه ها انرژي را به اشكال گوناگوني مانند پرتوهاي الكترومغناطيس (پرتوهاي گاما و ايكس) و ذرات باردار (پروتون و الكترون) آزاد مي كنند.

دانشمندان براي نخستين بار به اين نتيجه رسيدند كه زبانه ها و فوران هاي خورشيدي لرزه هايي را در اعماق خورشيد به وجود مي آورند كه بسيار شبيه به زمين لرزه در سياره ما مي باشند. محققان زبانه اي را مشاهده نمودند كه منجر به وقوع لرزه اي بسيار شديد در اعماق خورشيد گرديد. اين لرزه ۴۰ هزار بار بيشتر از زمين لرزه شديد سانفرانسيسكو در سال ۱۹۰۶ انرژي آزاد نمود. مقدار اين انرژي آزاد شده به حدي بود كه مي توانست برق مصرفي ايالات متحده را تا مدت ۲۰ سال تامين نمايد.

مناطقي كه لكه هاي خورشيدي و فوران ها در آنها شكل مي گيرند، مناطق فعال ناميده مي شوند. مقدار فعاليت هاي خورشيدي از ابتداي يك چرخه لكه خورشيدي، به تدريج افزايش مي يابد و با گذشت پنج سال به حداكثر مي رسد. تعداد لكه ها در هر زمان متفاوت است. در قسمتي از صفحه خورشيد كه ما مي بينيم، تعداد آنها از صفر تا ۲۵۰ لكه تغيير مي كند.

لكه هاي خورشيدي

لكه ها ي خورشيدي مناطقي تيره و تقريبا دايره اي شكل در سطح خورشيد مي باشند. آنها زماني شكل مي گيرند كه دسته اي از خطوط مغناطيسي درون خورشيد به سطح آن مي رسند.

دماي لكه ها از دماي مناطق اطرافشان كمتر و ميدان مغناطيسي در آنها بسيار قوي است. دماي لكه هاي خورشيدي بين ۴۰۰۰ تا ۴۵۰۰ كلوين و دماي سطح خورشيد ۵۷۰۰ كلوين است. به همين دليل آنها تيره تر از سطح ستاره به نظر مي رسند.

داده هاي رصدي از دهه ۸۰ قرن بيستم نشان مي دهند كه تعداد لكه هاي خورشيدي با شدت تابش خورشيد مرتبط است. جالب اين كه هر چه تعداد لكه ها بيشتر باشد، شدت تابش نور خورشيد بيشتر است، چون كه مناطق اطراف لكه ها درخشان تر اند.

فعاليت هاي خورشيدي

ميدان هاي مغناطيسي خورشيد از منطقه حرارتي، بالا رفته و از ميان مناطق فوتوسفر، كرومسفر و تاج خورشيدي سر بر مي آورند. اين جريانات مغناطيسي منجر به شكل گيري فعاليت هاي خورشيدي مي گردند. اين فعاليت ها شامل پديده هايي به نام لكه هاي خورشيدي، شعله هاي بلند، زبانه ها و فوران هاي تاج خورشيد مي باشند.

در مركز خورشید دما تقریبا به ۱۴ملیون سانتی گرادمی رسدو بنا بر این بخش هایی از خورشید تیره تربه نظر میرسند علت تیره گی آن درخشش كمتر گاز های سرد نسبت به گاز های گرم تر است كه بصورت تیرگی بر سطح خورشید ظاهر می شوند و این بخش تیره را لكه یا كلف می نامند.

لكه هاي خورشیدی محل هایی بر سطح خورشید هستند که دمایشان از دمای مناطق اطرافشان کمتر است. میدان مغناطیسی در لکه های خورشیدی بسیار قوی است و مانع از جریان همرفت مواد را از زیر سطح ستاره و موجب سردتر شدن لکه ها می شود. دمای لکه های خورشیدی بین 4000 تا 4500 کلوین و دمای سطح خورشید 5700 کلوین است. به همین دلیل آنها تیره تر از سطح ستاره به نظر می رسند.

تعداد لکه های خورشیدی از شمارش گروه های لکه ها و لکه های جدا از هم به دست می آید. هر گروه لکه های خورشید به طور متوسط 10 لکه دارد. بنابراین تعداد کل لکه های خورشید جمع تعداد لکه های جدا از هم به اضافه تعداد گروه ها ضربدر 10 است.

نمودارهای ماهانه ای که از شمارش لکه های خورشیدی به دست می آیند نشان می دهند که تعداد لکه هایی که بر سطح خورشید دیده می شوند طی دوره های 11 ساله ای کم و زیاد می شود.

بوجود آمدن لكه هاي خورشيدي از سالی به سال دیگرتغییر میكند گاهی بیش از صد لكه و برخی از سال ها تا كمتراز ۱۰ لكه ظاهر می شود هر ۱۱ سال یكبار تعداد لكه ها به حد اكثر می رسدو خورشید بصورت جسمی پر لك در می آید و سپس لكه ها به حداقل می رسد و خورشید حالت تقریبا بدون لك پیدا می كند.

لکه های خورشیدی از سال 1700 میلادی رصد شده اند. داده های رصدی از دهه 80 قرن بیستم نشان می دهند که تعداد لکه های خورشیدی با شدت تابش خورشید مرتبط است. جالب این که هر چه تعداد لکه ها بیشتر باشد، شدت تابش نور خورشید بیشتر است، چون که مناطق اطراف لکه ها درخشان تر اند.

در سال 1947 مجموعه عظیمی از این لکه ها روی خورشید ظاهر شد که سطحی بیش از 5 میلیارد کیلومتر مربع را پوشانید. فعالیت خورشید بر اساس سیکل 11 ساله در سال های 1947/1958/1969/1980 و 1990 به بالاترین حد رسیده است.

سطح خورشید در مجاورت لكه های خورشیدی طوفانی میشود و هر چند وقت یك بار قسمتی از سطح خورشیدكه نزدیك كلف های خورشیدی قرار دارند بسیار داغ شده بصورت زبانه خارج می شوند و ماده گازی داغ به فضا شلیك می كند و فوران خورشیدی را به وجود می آورد.

خورشید هر ۲۵ روز یك بار به دور خود می چرخد. علت گرما زیاد اطراف این لكه ها این است كه در مجاورت این كلف ها یا لكه ها انفجار هایی رخ می دهد و انرژی زیادی تولید میكند . این انفجار ها شراره نامیده می شوند و با نور بسیار می درخشند وقتی اموج این انفجار ها با زمین بر خورد می كند حتی قطب نما های هوا پیما ها و كشتی ها را تحت تأثیر قرار می دهند.

هر لكه ي خورشيدي دو ناحيه ي اصلي دارد:

ناحيه ي تاريك تر مركزي كه تمام سايه نام دارد
ناحيه ي خاكستري رنگ اطراف كه نيم سايه ناميده مي شود. لكه ها ممكن است هزاران كيلومتر پهنا داشته باشند. آن ها از چند روز تا چند ماه دوام مي آورند.بيشتر لكه ها به صورت يك جفت ظاهر مي شوند و كم كم از يكديگر فاصله مي گيرند.گاهي صد ها لكه روي خورشيد شمرده مي شوند و گاهي نيز خبري از لكه ها نيست. نظريه هاي درباره ي ماهيت لكه هاي خورشيدي

1- نواحي كم فشار سطح خورشيد يا طوفان ها و رگبار هايي در گاز هاي داغ خورشيدي، همچنين حركت پيچيده و شديد گازها به درون و بيرون گازها نيز با تلسكوپ هاي خورشيدي بزرگ رصد شده است.

2- نظريه ي تازه تري نيز براي توضيح ماهيت لكه هاي خورشيدي وجود دارد.بر طبق اين نظريه، اين نواحي سردتر بر اثر واكنش ميان گازهاي يونيده و باردار خورشيد و ميدان هاي شديد مغناطيسي خورشيد پديد مي آيد. در مناطقي كه خطوط ميدان هاي مغناطيسي شديد محلي به سطح خورشيد وارد مي شوند، لكه ي خورشيد ي به وجود مي آيد.

اين پديده همچنين بر گاز موجود در لايه هاي بالايي جو خورشيد، كه بر فراز محل لكه قرار دارند، اثر مي گذارند.

با شروع دوران فعال لكه هاي خورشيدي، در ابتدا تعداد كمي لكه در عرض هاي خورشيدي 30 تا 40 درجه ي شمال و جنوب ا ستواي خورشيد ظاهر مي شوند. با گذر زمان، لكه هاي خورشيدي بيشتر و بزرگ تري پديدار مي شوند و آن ها به استواي خورشيدي نزديك ترند. سر انجام، در دوران اوج فعاليت هاي يازده ساله ي خورشيد، بجز در نواحي قطبي، مي توان آن ها را يافت. وقتي اوج چرخه ي خورشيدي به پايان مي رسد كه لكه هاي عرض هاي بالايي خورشيد ناپديد شوند و سر انجام فقط چند لكه در اطراف استواي خورشيد باقي بمانند. پس ا ز آن چرخه ي ديگري با ظهور لكه هاي خورشيدي در عرض هاي 30 تا 40 درجه در دو سوي استواي خورشيد آغاز مي شود.

نمودار پروانه ای (Butterfly Diagram)

رصدهای خورشیدی نشان می دهند که لکه ها روی خورشید به شکل تصادفی پخش نشده اند، بلکه در فواصل خاصی از استوای خورشید قرار دارند. در ابتدای هر دوره خورشیدی لکه ها در عرض های میانی (شمالی یا جنوبی، به صورت قرینه نسبت به خط استوا) شکل می گیرند و تا پایان دوره به عرض های استوایی تر کوچ می کنند، طوری که نمودار پراکندگی لکه ها بر سطح خورشید طی یک دوره شبیه یک پروانه می شود.

چرخه جديد خورشيد، چرخه 24:

سازمان فضايي اروپا از تشكيل يك لكه خورشيدي خاص بر روي سطح خورشيد طي چند روز گذشته خبر داد كه نشاندهنده آغاز چرخه خورشيدي جديدي است.

هر چرخه خورشيدي بطور متوسط ۱۱/۱سال به طول مي انجامد. اين چرخه خورشيدي جديد موسوم به چرخه ۲۴ روز چهارم ژانويه در حالي آغاز شد كه ماهواره رصد خورشيد و هليوسفر بنام سوهو SOHO رويدادي را كه دانشمندان حدود يك سال انتظار آن را كشيده بودند، رصد ميكرد.

اين لكه خورشيدي نسبتا كوچك كه در وهله اول در نيمكره شمالي خورشيد ناپيداست در مقايسه با لكه هاي خورشيدي سالهاي گذشته قطبيت مغناطيسي معكوسي را از خود نشان ميدهد.

يك لكه خورشيدي منطقه اي از فعاليت مغناطيسي كاملا سازمان يافته بر سطح خورشيد است. ايجاد اين چرخه جديد خورشيدي زماني رسميت يافت كه در فهرست ناسا به ثبت رسيد.

لكه هاي خورشيدي معمولا در عرضهاي جغرافيايي ۲۵ _+ شكل ميگيرند و در طول فعاليت خود به تدريج بسوي استوا حركت ميكنند. لكه ها معمولا به صورت جفتي ديده ميشوند و دليل اين امر وجود ميدانهاي مغناطيسي قوي در ميان آن دو است (يكي حكم قطب مثبت و ديگري حكم قطب منفي را دارد).

لكه هاي خورشيدي نقاط تيره رنگي هستند كه دماي كمتري نسبت به نقاط ديگر خورشيد دارند و در بعضي مواقع بر سطح خورشيد ظاهر ميشوند.

لكه ها از نظر مغناطيسي بسيار فعالند و در صورتي كه تعداد و اندازه آنها افزايش يابد، تاثيراتي را بر زمين خواهند گذاشت.

شفقهاي قطبي، تاثير بر امواج مخابراتي و برخي تاثيرات بر آب و هوا از جمله آثار ازدياد لكه هاي خورشيدي است.

از آنجا كه دماي سطح لكه خورشيدي حدود ۱۵۰۰درجه سانتيگراد از ديگر نواحي خورشيد كمتر است، درخشندگي كمتري دارد و تيرهتر ديده مي شود.

سازمان فضايي اروپا اعلام كرد انتظار ميرود فعاليت چرخه خورشيدي ۲۴ تا در سال ۲۰۱۱يا ۲۰۱۲ به بيشترين حد برسد با اين حال، جرقه هاي شديد خورشيدي در هر زماني ميتواند روي دهد.

سوهو كه دوم دسامبر گذشته دوازدهمين سال پرتاب خود را جشن گرفت طرح مشترك سازمان فضايي اروپا و سازمان فضايي آمريكا (ناسا) است.