На что влияют солнечные пятна
Причуды «желтого карлика»: как вспышки и пятна на Солнце влияют на погоду и здоровье человека?
Единственная солнечная обсерватория в России ведет круглосуточные наблюдения за главной звездой планеты. Научная деятельность обсерватории охватывает почти все приоритетные направления фундаментальных исследований современной астрономии, солнца и ее связи с землей. Больше всего ученых волнуют изменения в короне звезды и вспышки на ней. Как нагревается плазма короны, появляются, а затем исчезают пятна на солнце, ученые пока объяснить не могут. Зато, известно, что эти явления оказывают серьезное влияние на здоровье человека, погоду и в целом изменения климата земли, говорят астрономы.
«Северное сияние, которое жители Москвы и области наблюдали прошлым летом, результат вспышки на Солнце. Явления на Солнце также способны вызывать катастрофы, как это было, например, в 1989 году в Канаде. Из-за мощной вспышки, тогда из строя вышла вся энергосистема страны. Сначала вспышка появляется в виде маленького протуберанца, который затем резко вспыхивает. Последствия вспышек Земля ощутит уже через считанные минуты в виде магнитных бурь», – рассказывает астрофизик Светлана Гусева.
К вспышкам на Солнце особенно чувствительны люди с хроническими и психическими болезнями. В этот момент у них скачет давление, появляются резкие головные боли, коснуться это может и летящих в самолете людей. Некоторые люди чувствуют приближение бури заранее. Это проявляется в виде боли в суставах, повышения давления и общего ухудшения самочувствия. В группе риска находятся, прежде всего, люди, подверженные заболеваниям сердца и сосудов. Электромагнитная волна от вспышки вызывает помехи спутников. Погода на огненной звезде может вывести его из строя и даже «сбить» с орбиты. В пору повышенной активности, «горячий дружок» обеспечит перебои радиосвязи и электросистем, а точность GPS-сигнала может и вовсе сойти на нет. Прогнозы солнечной погоды возможно предсказывать только на короткие сроки от одного до трех дней. Астрофизики говорят, все из-за неравномерной и неустойчивой структуры Солнца.
«Солнце оказалось звездой переменной. На ней существует цикл, это цикл активности. Иногда на Солнце мы видим много пятен, иногда их мало. Солнце является и источником солнечного ветра. Яркое проявление этого солнечного ветра является северное сияние. Но не только они, часто солнечная активность приводит к возмущениям магнитного поля Земли. От активности Солнца во многом зависит космонавтика. Большие вспышки могут сильно навредить здоровью космонавтов. После такой информации они немедленно должны уйти в специальный отсек. Иначе можно получить мощную дозу радиации», – говорит руководитель Кисловодской горной астрономической станции РАН Андрей Тлатов.
Наблюдения последних нескольких столетий показывают, что активность Солнца меняется циклически с периодом в 11 лет. За это время количество пятен на поверхности Солнца постепенно растет, затем падает. Текущий цикл завершится в этом году. Это значит светило выходит из спячки и вероятность возникновения опасных корональных выбросов будет максимально высокой в 2024 году, уже в середине следующего цикла активности звезды, считают ученые. Хотя точно предсказать капризы звезды все же сложно. Как давно существуют подобные циклы и могут ли они меняться в принципе, для астрофизиков во всем мире – пока загадка. Случались и аномально долгие периоды спокойствия на Солнце, например в XVII веке. Тогда минимальное количество вспышек и пятен ассоциировали с похолоданием климата. Рост числа вспышек в нашу эпоху многие теперь связывают с глобальным потеплением. Есть и мнение, что возможно рост активности светила в последующие 10 лет может повысить температуры на Земле и ускорить изменение климата.
«Желтый карлик», такое прозвище придумали астрономы – чтобы эмоционально и даже интуитивно быть готовыми к причудам Cолнца. Обсерватория Cолнца находится на высоте 2000 метров над уровнем моря. Под прицелом девяти мощных телескопов все явления на Cолнце и оболочка Земли.
История горной астрономической станции РАН началась осенью 1948 года. Трофейный коронограф до сих пор работает словно часы. Его вывезли из Германии после войны. По инициативе тогда молодого астронома Мстислава Гневышева телескоп установили под Кисловодском, чтобы вести наблюдения за короной Солнца. Позже поставили еще 8 телескопов, чтобы обеспечить наблюдение за всеми слоями и областями Солнца. Место для строительства обсерватории выбирали вдали от цивилизации, чтобы было меньше пыли в воздухе, и больше солнечных дней в году. Плато под Кисловодском подошло идеально. Даже когда на плато спускается туман, за солнцем продолжают наблюдать с помощью радиотелескопа.
Фото: Дмитрий Демьяненко, МТРК «МИР»
Солнечные пятна: происхождение, развитие и назначение
В этой статье показано, что темные пятна в атмосфере солнца образуются вследствие вихревого кругового движения заряженной плазмы в данном месте. Темные пятна накапливают положительный заряд атмосферы солнца в плоть до критических значений, при достижении которых происходит выброс заряженной плазмы в около солнечное пространство (вспышка). Основной причиной возникновения солнечных пятен – является вихревое движение атмосферы и определенная концентрация избыточного положительного заряда в атмосфере солнца. Одиннадцатилетний цикл накопления и сброса избыточного положительного заряда в атмосфере Солнца причина цикла солнечной активности.
Введение
Со времен открытия солнечных пятен многие ученые мира задумывались над следующими вопросами:
Начнём с того, что удалось выяснить ученым за время наблюдения за Солнечными пятнами?
Солнечные пятна, происхождение, развитие и назначение
Солнечные пятна – темные области на Солнце, температура которых понижена примерно на 1500К по сравнению с окружающими участками фотосферы. Темные пятна образуются в результате нарушений теплообмена плазмы внутри пятна с окружающей атмосферой Солнца понижение температуры в пятне объясняется влиянием магнитного поля. Магнитное поле особенно если оно сильное, тормози движение вещества, происходящие поперек силовых линий. По этому конвективной зоне под пятном ослабляется циркуляция газов, которая переносит из глубины наружу существенную часть энергии. В результате температура пятна оказывается меньше чем в не возмущенной фотосфере [2]. Известно, что Солнечные пятна не возникают в области полюсов и экваторов нашей звезды. Так же известно, что на поверхности фотосферы пятна располагаются чаще всего группами от 2 до 50 и более. Количество пятен изменяется постоянно и, в среднем, с одиннадцатилетней периодичностью их максимумов и минимумов. Продолжительность цикла активности от одного минимума до другого не постоянна и изменяется в диапазоне от 7 до 17 лет. В течение одного цикла меняется количество пятен и их местоположение на различных географических широтах.
За время своего существования размеры пятен постепенно увеличиваются, а в конце «жизни» – уменьшаются до полного исчезновения. Чем крупнее пятно, тем дольше оно «живёт».
Отдельное солнечное пятно появляется из крошечной поры, едва отличающейся от темных промежутков между гранулами. Через день пора развивается в круглое темное пятно с резкой границей, диаметр которой постепенно увеличивается вплоть до размеров нескольких десятков тысяч километров. Это явление сопровождается плавным увеличением напряженности магнитного поля, которое в центре крупных пятен достигает нескольких тысяч эрстед [2].
Известный астрофизик М.А. Лившиц в статье “Солнце” [1] разместил схему напряженности магнитных полей внутри солнечного темного пятна (рис. 1) полученную А.Б. Северным. Полученная схема (рис. 1) совпадает с схемой распределения напряженности магнитных полей круговых токов (см. рис. 2). Можно предположить, что причиной образования магнитных полей темного пятна являются круговые токи, протекающие в атмосфере Солнца. На рисунке 3 изображена примерная схема протекания электрических токов в области темного пятна.
Рис. 1. Магнитное поле солнечного пятна (по А. Б. Северному). Величина и направление вектора напряжённости поля показаны отрезками прямых линий. На периферии пятна силовые линии пола наклонены сильнее, чем в его центре
Рис. 2. Схема распределения магнитных полей кругового тока: B – силовые линии магнитного поля; C – вектора напряженности магнитного поля
Рис. 3. Схема протекания токов в области темного солнечного пятна: а – круговой электрический ток вокруг темного солнечного пятна; б – силовые магнитные линии, образованные круговым током; в – потоки эмиссионных электронов, выходящие из темного пятна вдоль магнитных силовых линий кругового тока
Круговой электрический ток в атмосфере Солнца можно получить в результате вихревого вращения заряженной плазмы атмосферы Солнца. Атмосферные вихри в атмосфере Солнца периодически возникают, так же как и на других газовых планетах, в том числе и Земле. На рисунке 4 и 5 показаны вихри в форме тайфунов на Земле в качестве сравнения и отдельно темное Солнечное пятно.
Рис. 4. Разорив Микронезию несколько дней назад, супертайфун «Майсак» усилился и направляется в сторону Филиппин. На этой неделе циклон, достигший устойчивой скорости ветра 257 км/ч, отнесли к 5 категории. Максимальная устойчивая скорость ветра достигает 240 км/час
Рис. 5. Большое солнечное пятно (фото из Кань-Ю / Ритмы и циклы: мир и человек)
Рассматривая рисунки № 4 и №5, мы видим в них много общего. Тот и другой образованы вихревым движением атмосферы Солнца и Земли. Скорость вихревого движения атмосферы вблизи пятна многократно больше, чем на периферии, чем быстрее вихревое движение заряженной плазмы Солнца, тем больше круговой ток, тем сильнее образованными ими магнитные поля, которые препятствуют теплообмену в данной области. На периферии темного пятна скорость вихревого движения заряженной плазмы значительно меньше, следовательно, слабее круговые токи, слабее образованные ими магнитные поля. Которые не так сильно ослабляют теплообмен плазмы в данном месте с окружающей Солнечной атмосферой. Что объясняет появление полутени вокруг пятна. Солнечное темное пятно, так же, как и Земной тайфун, может перемещаться по поверхности атмосферы. Солнечные темные пятна образуются исключительно в зоне турбулентности Солнечной атмосферы. Наблюдения Витинского подтверждают это: “Группы солнечных пятен появляются не по всему диску Солнца, а только в так называемых “королевских зонах”, расположенных на расстоянии примерно до 400 по обе стороны солнечного экватора” [3] (в зонах турбулентности). Над темным Солнечным пятном возникает столб радиально движущихся электронов, вдоль магнитных силовых линий, образованных магнитным полем кругового тока, которые можно представить, как некий проводник с током. Он образует вокруг себя трубчатое магнитное поле подобно проводнику с током, магнитное поле потока электронов также затрудняет теплообмен области пятна с окружающей поверхностью атмосферы Солнца. Соседние Солнечные пятна, выбрасывая столбы радиально движущихся электронов притягиваются друг к другу подобно проводникам с током, образуя скопление темных пятен (рис. 6). В дальнейшем скопление уплотняется, образуя большое единое пятно эллипсовидной формы (рис. 7). Магнитные поля темного солнечного пятна, не только препятствуют теплообмену плазмы внутри пятна с окружающей атмосферой Солнца, но и удерживают положительно заряженную плазму внутри пятна, не давая положительному заряду равномерно распределиться по поверхности Солнца. С течением времени, в связи с непрерывным выходом потока электронов из области темного пятна, концентрация положительно заряженных ионов плазмы внутри пятна увеличивается. Радиальный поток электронов, покидающих поверхность пятна, увеличивает величину и плотность положительного заряда пятна. Слои положительно заряженных ионов внутри пятна усиливают радиальную скорость потока электронов и его мощность, одновременно увеличивая плотность положительного заряда внутри пятна на поверхности Солнца.
Внутри пятна накапливается положительно заряженная плазма, плотность положительного заряда которой становится намного больше, чем в окружающей поверхности Солнца. И эта плотность постепенно нарастает, достигая критических значений.
Рис. 6. Группа пятен на Солнце, сфотографированная в видимом свете. Снимок сделан космическим аппаратом Hinode 13 декабря 2006 года
Критическая плотность заряда внутри Солнечного пятна позволяет положительно заряженным ионам плазмы преодолеть силы гравитационного притяжения со стороны Солнца и за счет сил отталкивания преодолеть силы Солнечного притяжения и вырваться в околосолнечное пространство (рис. 8). Этот процесс происходит в виде взрыва с большим выделением электромагнитной энергии – обычно этот процесс, происходящий в виде взрыва, с большим выделением электромагнитной энергии называют “Солнечной вспышкой” (рис. 8). Таким образом, темные пятна выбрасывают заряженную плазму в окружающие пространство, уменьшая избыточный положительный заряд атмосферы Солнца. После уменьшения избыточного положительного заряда атмосферы Солнца, темные пятна распадаются из-за отсутствия необходимой концентрации положительного заряда в атмосфере Солнца.
Рис. 7. Пятно на Солнце удалось сделать 24 августа в Калифорнийской обсерватории. Этот снимок сделал Алан Фридман прямо в городке Буфалло, штат Нью-Йорк. Полученные снимки были черно-белыми, изображение получило цвет после специальной ретуши
Рис. 8. На рисунке изображен выброс сгустка положительно заряженной плазмы в околосолнечное пространство
На рисунке 7 изображено развитое Солнечное пятно. Отдельные “волоски”, которые мы наблюдаем вблизи поверхности темного пятна, это струи заряженной плазмы, которая поднимается из более низких слоев вдоль, силовых линий магнитного поля, образованного кольцевыми токами вокруг пятна. Солнце накапливает избыточный положительный заряд в своей атмосфере в результате мощного эмиссионного излучения электронов и отрицательных ионов в околосолнечное пространство (солнечный ветер). В соответствие с законом сохранения электрического заряда, общий отрицательных заряд электронов и отрицательных ионов, покинувших Солнце, равен положительному избыточному заряду, оставшемуся в атмосфере Солнца. Солнечная вспышка уменьшает избыточный положительный заряд атмосферы Солнца, выбрасывая в околосолнечное пространство положительно заряженную плазму. Таким образом, образуется цикл накопления и сброса атмосферой Солнца избыточного положительного заряда. Циклические процессы увеличения и сброса избыточного положительного заряда, Солнечная активность, вспышки на Солнце, тесно связаны между собой и имеют одинаковые циклы. Но главную определяющею роль играет процесс накопления и сброса атмосферой Солнца избыточного положительного заряда. Именно он определяет длительность цикла Солнечной активности.
Одиннадцать лет – это время, в течение которого атмосфера Солнца накапливает и сбрасывает избыточный положительный заряд.
Заключение
Темное пятно в атмосфере Солнца образуется вследствие вихревого, кругового движения заряженной плазмы в данном месте.
Темные пятна могут перемещаться по поверхности Солнца, взаимодействуя друг с другом, сливаться, образовывать скопления.
Темные пятна накапливают избыточный положительный заряд в атмосфере Солнца, вплоть до критических значений, при достижении которых происходит выброс заряженной плазмы в околосолнечное пространство (вспышка).
При уменьшении плотности избыточного заряда в атмосфере Солнца, в результате солнечных вспышек, темное пятно распадается на части и исчезает.
Основной причиной возникновения солнечных пятен является вихревое движение атмосферы и определенная концентрация избыточного положительного заряда в атмосфере Солнца.
Одиннадцатилетний цикл накопления и сброса избыточного положительного заряда атмосфере Солнца причина цикла Солнечной активности.
Отмеченные солнцем. Чем опасна пигментация?
» data-image-caption=»» data-medium-file=»https://i1.wp.com/medcentr-diana-spb.ru/wp-content/uploads/2019/04/pigmentacziya-kozhi.jpg?fit=450%2C300&ssl=1″ data-large-file=»https://i1.wp.com/medcentr-diana-spb.ru/wp-content/uploads/2019/04/pigmentacziya-kozhi.jpg?fit=823%2C550&ssl=1″ />
Цвет кожи человека зависит от меланина, пигмента, который вырабатывается меланоцитами — клетками, залегающими в основном под базальной мембраной. От количества меланина зависит природный цвет не только нашей кожи, но также волос и глаз.
Основным фактором, стимулирующим повышенную выработку меланина и образование пигментации, является ультрафиолет. По большому счету это отклик кожи на солнечные лучи — больше меланина она вырабатывает в целях защиты.
Но одно дело, когда пигментация представлена ровным красивым загаром, так называемая физиологическая пигментация, а другое, когда однородность испорчена появлениями на коже элементов другого цвета. Откуда они?
Гиперпигментация — избыточная окраска отдельных участков кожи. Это своего рода нарушение, и почему оно возникает, вопрос. Причины могут быть безобидными. Например, это врожденная аномалия, которая проявляется на определенном участке кожи и не доставляет неприятностей своему обладателю.
Самый распространенный пример повышенной концентрации пигментов уже упомянутые эльфиды.
Нарушение выработки меланина возможно и на фоне гормональных изменений. Например, во время беременности мы часто наблюдаем развитие так называемых хлоазм. Появление тех же элементов может быть при приеме контрацептивов. После родов пятна исчезают самостоятельно.
С изменением гормонального фона может быть связана пигментация в возрасте. Если в молодости меланин распределяется равномерно, то после 30 лет, когда снижаются антиоксидантные защитные свойства кожи и падает противоопухолевый иммунитет, в одном месте его может быть больше, в другом — меньше.
Опасно или нет?
Ултрафиолет — наиболее распространенный, но не единственный фактор, влияющий на выработку и качество пигмента. Пигментация может быть связана со сбоем одной из систем в организме. Изменения цвета вызывают эндокринологические заболевания, проблемы с щитовидной и паращитовидной железами.
Провоцирует пигментообразование при попадании на солнце и ряд лекарственных препаратов, например, тетрациклинового ряда. В большинстве случаев пигментация сама по себе безопасна. Исключение составляют невоидные пигментные образования, называемые в народе родинками. Особенно диспластические невусы, которые способны перерождаться в злокачественную меланому кожи.
Это опасное онкологическое заболевание, единственным признаком которого может быть крошечное пигментное пятнышко на коже. К сожалению, пациент не способен сам отличить доброкачественный процесс от злокачественного. Поэтому с любой гиперпигментацией стоит обратиться к специалисту.
Не хочу быть пятнистой
При различных типах пигментации применяются соответственно различные процедуры и препараты. Вот почему, прежде чем бороться с проблемой, рекомендуется сначала пройти обследование и выяснить ее происхождение.
Что же касается наружного лечения, самым эффективным специалисты считают назначение препаратов из группы ретиноидов, которые нормализуют структуру клеток эпидермиса и также налаживают процесс пигментообразования, мягко отшелушивая при этом кожу.
Но эти препараты, а также другие отбеливающие средства и процедуры (такие, как фотоомоложение, пилинга и др.) можно применять в несолнечное время года или тщательно избегая попадания на солнце, например, используя только в вечернее время.
Иначе результат будет обратный! Это касается и средств для домашнего ухода — отбеливающих кремов, сывороток и масок.
Единственные препараты, тормозящие синтез меланина, которые можно и нужно применять в теплый период даже при активном солнце, — средства с витамином С. Причем не только снаружи, но и внутрь (конечно, при отсутствии аллергии). В дозе 1 г в сутки он тормозит образование меланина.
Кстати, причиной появления гиперпигментации может быть банальный пищевой дефицит: недостаток белкового питания, витамина В12 и фолиевой кислоты в рационе. Нехватку первого витамина помогут устранить печень животных и рыб.
В целях профилактики перед весенне-летним периодом специалисты рекомендуют пропивать курс никотиновой кислоты. И не пренебрегайте уходовыми средствами с SPF в течение всего года. Даже зимнее солнце не так безопасно, как нам кажется!
Поцелуй солнца. Что делать, если лето оставило на коже пигментацию
Почему появляется пигментация?
Домашними средствами осветлить пигментацию не удастся, но желаемый результат легко достижим в кабинете косметолога. Клиника “Лазерный Доктор” предлагает несколько процедур, которые решат эту проблему, и ваша кожа будет выглядеть безупречно.
ДОТ-омоложение. Лазер воздействует на пигмент с помощь нагрева. В результате пигмент исчезает, и одновременно происходит омолаживание кожи.
Фраксель. Лазер воздействует не на сам пигмент, а на клетки, которые его синтезируют и накапливают. В результате воздействия они погибают, а содержащийся в них пигмент перерабатывается окружающими клетками.
IPL-фотолечение Квантум. Нежелательный пигмент удаляется световым импульсом широкого спектра. Вместе с этим аппарат удаляет сосудистые звездочки.
Химический пилинг. Благодаря кислотам, которые входят в состав препаратов для пилинга, обеспечивается равномерное отшелушивание слоев омертвевших клеток. Естественный цвет кожи восстанавливается.
Для того, чтобы добиться равномерного цвета лица может потребоваться курс процедур, так как пигмент разрушается послойно. Для видимого результата, необходимо пройти, в среднем, 3 сеанса.
Как избежать пигментации в будущем?
пользуйтесь солнцезащитным кремом с spf-фактором не менее 30 на открытых участках лица и тела;
наносите защитное средство за 30 минут до выхода на улицу;
обновляйте слой крема каждые 1-2 часа, а также после каждого купания;
выбирайте декоративную косметику (тональный крем или пудру) также с spf-фактором;
пользуйтесь средствами с УФ-защитой не только во время каникул на море, но и на протяжении всего периода солнечной активности;
посещайте косметолога для проведения профилактических процедур.
Чтобы появление пигментных пятен на коже после солнечного отпуска не расстраивало вас, соблюдайте эти простые рекомендации, и об отдыхе останутся только приятные воспоминания!
Проведение процедуры в клинике «Лазерный Доктор»
Нажимая на кнопку, вы даете согласие на обработку персональных данных и соглашаетесь c политикой конфиденциальности
Другие статьи
Препарат для биоревитализации
Безусловно, одними из самых эффективных процедур в косметологии являются инъекционные, так как позволяют доставить препарат быстро и в нужную точку. Биоревитализация — это одна из самых востребованных инъекционных процедур на сегодня.
Нити для лица
Нити в лицо на сегодня являются одним из самых эффективных и безопасных способов подтянуть кожные покровы лица. Многие специалисты даже сравнивают их с хирургической операцией, но при этом у тредлифтинга (а именно так называется процедура их установки) нет отрицательных сторон, присущих операции.
Депиляция и эпиляция: в чем отличия
Наверняка многие из вас замечали, что есть люди, которые путают эпиляцию и депиляцию. С одной стороны, методы на самом деле похожи и их наименования созвучны, с другой — это все же разные процедуры.
Можно ли свести татуировку без следа
Татуировка в большинстве случаев делается на всю жизнь. Даже при удалении большинством наиболее распространенных способов на коже остаются различной степени заметности остатки рисунка.
До и после ботокса (фото)
Для многих современных людей первое появление морщин сродни появлению седых волос — кажется, что старость уже не за горами. Между тем морщины не всегда появляются из-за возрастных изменений.
Удаление лазером светлых волос
Как известно, именно лазер считается одним из лучших инструментов для эпиляции.
Мозоль со стержнем
Хоть мозоль со стержнем и относится к доброкачественным новообразованиям, она всё же может стать причиной опасных последствий для человека. Поэтому многие специалисты рекомендуют её удалять.
Врач-косметолог
Проблемы с кожей могут возникнуть у кого угодно и в разные периоды жизни. Особенно актуально это для жителей крупных городов.
Ноги сильно потеют и пахнут: что делать
Проблема гипергидроза актуальна не только для человека, который им страдает, но и для окружающих людей. Впрочем, хорошая новость заключается в том, что повышенной потливости давно изучена, а потому сегодня есть несколько методов её решения.
Глубокое очищение кожи лица
Простым взглядом не разглядеть то количество загрязнений, которое скапливается на коже, а главное — в порах. При этом простое умывание не поможет достаточно хорошо устранить все загрязнения — необходима глубокая чистка кожи. В нашей новой статье мы расскажем про процедуры глубокого очищения кожи.