Sluneční aktivita - Úvod

Periodické změny

Pozorování Slunce

Thomas Harriot (1610), Galileo Galilei, Johan Fabricus (1611), Christoph Scheiner (1611-1633),
Johannes Baptista Cysat, Jean Tarde (1615-1619), Charles Malapert (1618-1626), Danie Mogling (1626-1629),
Pierre Gassendi (1631-1646), Johannes Hevelius (1652-1685), Jean Picard (1650-1685), Robert Boyle (1661),
Phillipe La Hire(1700-1718), Francois de Plantade (1704-1726), Christian Horrebow (1761-1776), Alexander Wilson (1774),
William Herschel (1800-1826), Samuel Heinrich Schwabe (1826-1868), Rudolf Wolf (1847-1893), ...
Ma Tuan Siena (Čína, 301-1205), Hiraiama (Tokio,188-1638)

Pohyb Slunce

Podle Newtona neobíhá Země (E) okolo Slunce (C), ale obě tělesa se pohybují okolo svého společného těžiště G(C,E). Totéž platí také pro Zemi a Měsíc (L), Navíc není to Země, ale G(E,L) co se pohybuje okolo G(C,E)...

Při uvažování více planet se vše začíná dále komplikovat: Slunce vykonává složitý pohyb jako odpověď na pohyb planet.

Hlavní postup Slunce je zapříčiněn Jupiterem a Saturnem, které – vzhledem k poměru period 5:2- nutí Slunce k pohybu po dráze připomínající trojlístek. Těžiště G(C,planety) se pohybuje buď uvnitř Slunce (cca 36% času), nebo se od okraje Slunce výrazně nevzdaluje. Jen když Jupiter míjí planetu Saturn, dosahuje vzdálenost těžiště od Slunce až cca 2.2 RS (kde RS je poloměr Slunce).

Slunce se pohybu vynucovanému pohybem planet brání. Zpětným vlivem na planety může tak působit jistou synchronizaci pohybu všech těles.

Vzdálenost Slunce-těžiště

a 108 [km]

M/ mi [10³]

Di [km]

Jupiter

7.78

1.0474

742792.0

Saturn

14.3

3.4981

408793.0

Neptun

45.0

19.314

232992.0

Uran

28.7

22.869

125497.0

Vzdálenost Slunce od těžiště soustavy

Na vzdálenosti Slunce od těžiště soustavy se podílí především vnější planety (J,S,N,U), ostatní známá tělesa mají nepatrný vliv.

Jen odchylka působená Jupiterem (742792 km) vysouvá těžiště za okraj Slunce (Rs~696000 km).

Celková vzdálenost těžiště činí D=∑Di, kde Di = ai * mi/M, ai je vzdálenost planety od Slunce, mi hmotnost planety a M celková hmotnost. Hmotnost Slunce MSLUNCE~1990.00 [1027kg], hmotnost všech planet ∑mi ~2.67 [1027kg]. Protože ∑mi je malé vzhledem k MSLUNCE je hmotnost celé soustavy M~MSLUNCE.

Rychlost a zrychlení Slunce

Rok L v w --------------------------------------------------- 1994 79,65 89,2 199,9 1995 97,41 98,1 244,2 1996 115,96 108,5 284,1 1997 135,39 118,2 265,7 1998 155,96 127,2 245,5 1999 177,77 133,0 160,7 2000 201,10 135,7 73,7 2001 226,33 134,3 -39,9 2002 254,15 129,8 -122,4 2003 285,40 123,5 -172,7 2004 319,91 116,4 -193,8 2005 355,66 110,1 -173,5 2006 29,43 104,2 -160,4 2007 60,11 100,1 -112,8 2008 88,17 96,6 -96,2 Rychlost (v) i zrychlení (w) se poměrně výrazně mění. Hlavní perioda změn vychází z (J,S) ~19.86 let.

Obdobně jako se (z příčiny eliptických drah planet) mění odstupy konjunkcí J-S:1940.85 ( 20.41) 1961.26 ( 20.01) 1981.28 ( 19.15) 2000 mění se také odstupy největších zrychlení 1938 (18) 1956 (20) 1976 (20) 1996 a největších zpomalení 1947 (20) 1967 (22) 1989 (15) 2004 Slunce (vzhledem k barycentru).

    Rok     L       v         w
   ----------------------------------
    1938   150,5    115,8     251,3
    1947     7,0    105,1    -212,8
    1956   355,0    105,6     164,7
    1967   292,4    102,7    -224,1
    1976   233,9    105,0     211,0
    1989   160,9     92,7    -276,2
    1996   116,0    108,5     284,1
    2004   319,9    116,4    -193,8

I přes proměnlivost odstupů extrémů (cca 15-22 let) je za vším stále perioda (J,S) ~19.86 let.

Pozorování zrychlení Slunce nevede přímo k příčině primárního 11-ti letého cyklu Sluneční aktivity.

Více o cyklech sluneční aktivity je na stráncee Sluneční cykly.

Dlouhodobé změny

V letech 1810-1812 (Daltonovo minimum) byl Jupiter v opozici proti Saturnu, Uranu a Neptunu (J-SUN).
Obdobná taková konfigurace planet nastala například v letech 1989-1991.

1.1.1811 s_longterm2 1.1.1990 s_longterm4

Další konfigurace (Daltonovské extrémy) najdeme v letech (tučně modře – minima, tučně červeně – maxima):
84-85, 124-126, 263-265, 303-304,442-444, 483, 621-623, 762, 800-801,
1134, 1314, 1492, 1631, 1671, 1810-1812, 1850, 1989-1991, 2029-2030, 2168-2170.

Pokud opozice J-SUN implikuje minimum sluneční aktivity, pak je nutné vysvětlit nárůst aktivity v letech 1134 (středověké maximum) a 1989-1991 (novověké maximum).

s_longterm6 (graf – geomagnetický index - prof.Silvia Duhau).

Teorie sluneční aktivity

Vliv planet na sluneční aktivitu

1/ Teorie vlivu Jupitera


2/ Slapové teorie

3/ Teorie změn momentu hybnosti

a/ Úhlové momenty

Některé teorie odvozují sluneční aktivitu ze změn (úhlového) momentu hybnosti (vnějších) planet. Přitom maximální moment je v okamžiku konjunkce planet (těžiště je od Slunce vychýleno na stranu planet) minimální moment je v okamžiku opozice (těžiště je blízko středu Slunce).

V těchto obou případech je změna momentu minimální a proto se očekává i minimální aktivita. Maximální aktivita má být při rozestupu planet o cca 60º, tj. na 1 minimum připadají 2 maxima!?. Podle těchto předpokladů by vycházela minimální aktivita také v okolí r.1992 (což nenastalo).

b/ Kvadratury

4/ Teorie polohy barycentra

b/ Vychylování barycentra

c/ Směr barycentra

Na vyšší sluneční činnost ve směru Slunce k barycentru a od barycentra poukázal Theodor Landscheidt .

Obdobný princip (v kombinaci se slapovou teorií) představil (nezávisle na Landscheidtovi) geofyzik Pavel Kalenda.

5/ Rezonanční teorie

Malá (slapová) působení umocňují přirozenou oscilaci sluneční atmosféry a působí velké změny.

Popírání možného vlivu planet

Předpokádá se existence slunečního dynama (C.Jager, S.Duhau) nebo jiných vnitřních periodických jevů na Slunci. Výzkumy se soustředí na magnetická pole, chování sluneční plazmy, fyzikální a statistické průzkumy apod.

Vybrané sluneční extrémy

Vybraná sluneční maxima

Maximum r.1727

Lokálně výraznější sluneční maximum r 1727 je spojeno s opozicí Uranu proti Jupiteru (Neptunu a Marsu) .

Na kolmici ke konjunkční přímce je Saturn a Země. Opozice Jupiter-Uran 1727,59.

31.7.1727

syst17270731

Maximum r.1859
Carrington proton event - Solar superstorm.

1.9.1859

syst18590901

Aurora r.1862

The Civil War Aurora - Aurora Borealis - 14.10.1862

syst18621014

2004 -2146 -2289


Viz také opozice Jupitera proti vnitřním planetám (1288.2 - 1574.4 - 1860.6)
nebo konjunkce NX (1309 - 1595 - 1883).

Maximum r.1372

Nejvyšší Šoveův (Schove) extrém Sluneční aktivity. Symetrická konfigurace vnějších planet: JN-SU, r.1372.13 (JS-UN, r.1376.72, JU-SN, r.1377.14). Průchod vnějších planet přísluními J:1382.44, S:1384.55, U:1378.38, N:1387.45.

16.2.1372

syst13720216

Vybraná sluneční minima

Minimum r.1257

V čase konjunkce všech velkých planet (J-S-U-N) r. 1306 (i 180 let po r .1485) byla (podle Schove) nižší sluneční aktivita. V knize The Role of the Sun in Climatic Change (Douglas V.Hoyt, Kennet H.Schatten, 1997) si autoři všímají klimatických anomálií let okolo roku 1300 (s odkazem na práci E.Huntingtona a S.S.Vishera Climatic Changes: Their Nature and Causes, 1922). Po vlkém suchu v Americe (1276-1299) následovala (okolo r.1300) sucha v Indii a povodí Nilu. Baltské moře zamrznulo r. 1296, 1306, 1323. R.1304 jsou dokumentovány silné oceánské bouřlivé vlny.

Tedy r.1306 se zdá být vztažným bodem.

Ale ochlazování začalo již v letech 1240-1260. Minimum (podle Schove) při slabé fázi Slunečního cyklu nastalo r.1256. Koncem roku 1257 se synchronizovaly opozice J-U a R-S (viz výše).

13.12.1257

syst12571213

Minimum r.1810

R.1810 bývá považován za určitý synchronizační bod – rok bez aktivity. V tomto roce nebyla pozorována prakticky žádná sluneční skvrna. Na přelomu let 1811/1812 postihla New Madrid (v americkém státě Missouri) tři silná zemětřesení.

15.6.1810

syst18100615

Rozestup okamžiku 1810.50 od pozorovaného maxima S-aktivity r.1958.8 činí cca 147.3 let, tj. 5 period Saturnových (5*S=5*29.457 let = 147.286 let).

S toutéž periodou se synchronizují také konjunkce Země a Marsu. Konjunkce E-R zároveň se Saturnem v perihelu se objevily např v letech 1561.63, 1709.02, 1856.26 a 2003.66.