Cicle solar

De Viquipèdia
Dreceres ràpides: navegació, cerca
El Sol vist per sonda Yohkoh en raigs X al període 1991-1995 (d'esquerra a dreta), durant la fase descendent del cicle.

Un cicle solar és un període durant el qual l'activitat del Sol varia reproduint els mateixos fenòmens que durant el període de mateixa durada precedent. Vist des de la Terra, la influència del Sol varia principalment segons un període diari i anual. L'activitat solar està regulada per un cicle d'un període mitjà d'11,2 anys entre màxims encara que aquesta durada pot variar entre 8 i 15 anys.

El cicle d'onze anys fou determinat per primera vegada per l'astrònom alemany Heinrich Schwabe cap al 1843.

Els cicles de Schwabe es numeren a partir del màxim de 1761 (vegeu la graella). El 2003, el cicle 23 es trobava en decliu, el cicle 24 començarà el 2012.

 1  1761  9  1848  17  1939
 2  1770  10  1860  18  1947
 3  1778  11  1872  19  1958
 4  1788  12  1884  20  1968
 5  1804  13  1894  21  1981
 6  1816  14  1906  22  1991
 7  1828  15  1917  23  2001
 8  1838  16  1928  24  (2012)

Juntament amb el cicle d'11 anys, existeix un cicle de 22 anys del camp magnètic solar. Les polaritats del cicle magnètic solar són inverses cada nou cicle d'11 anys.

Una teoria de K.D. Wood dóna un cicle solar de 179 basant-se en les «marees» solars provocades pels planetes del sistema solar, principalment Venus Terra, Mart i Júpiter; el període de revolució de Mercuri és massa feble en relació a la durada del cicle d'11 anys.

Wolf remarcà igualment un cicle de variació dels màxims d'un període de 90 anys. Durant els anys d'activitat màxima, es constata un augment:

  • del nombre de taques solars i dels erupcions solars
  • de la radiació crepuscular
  • de la radiació magnètica.

Les taques solars[modifica | modifica el codi]

Una taca solar
El camp magnètic al nivell d'un grup de taques fredes de la fotosfera solar (intensitat expressada en Gauss). Els nivells de colors descriuen el component del camp magnètic al llarg de la línia de visió. Els trets blancs il·lustren el component del camp perpendicular a la línia de visió. Imatge obtinguda a partir d'observacions del telescopi solar THEMIS[1] i tractada per BASS 2000.[2]

Fa dos mil anys, els astrònoms grecs i xinesos en els seus escrits sobre taques fosques al sol que canviaven de forma i emplaçament. L'abril de 1612, Galileu observà les taques amb l'ajut d'un dels primers telescopis. Posteriorment, l'observatori de Zuric en continuà l'observació. Les taques apareixen en la fotosfera com una zona fosca (ombra) envoltada d'una regió més clara (penombra), són més fredes que la resta de la fotosfera (4 500 K en contra dels 5 800 K de la fotosfera), i es deuen a un augment local del camp magnètic. Les seves dimensions poden arribar a moltes desenes de milers de quilòmetres.

Les taques sovint apareixen en grup, i normalment es troben acompanyades d'altres taques de polaritat magnètica oposada (grup de taques bipolars). Al principi del cicle solar, les taques apareixen preferentment a latituds altes en els dos hemisferis (cap als 40; a més, les primeres taques d'un grup són generalment de la mateixa polaritat. Al llarg del cicle, les taques s'aproximen a l'equador fins al començament del cicle següent; en aquest moment, la polaritat de les taques de davant canvia. En estudiar els moviment d'aquestes taques solars, els astrònoms conclogueren que l'eix del Sol girava més ràpid que els seus pols.

L'observació de les taques solars és fàcil i permet constatar la rotació del Sol sobre si mateix cada 27 dies. L'observació de les taques solars es pot fer projectant la imatge del Sol sobre un full de paper a l'ajut d'uns binoculars. Cal tenir molt en compte que mai es pot observar el sol directament i que calen aparells especials per a fer-ho.

El nombre de Wolf[modifica | modifica el codi]

El 1849, l'astrònom suís Rudolf Wolf (1816-1893) establí un mètode de càlcul de l'activitat solar basat en el nombre de taques solars.. La fórmula següent permet estimar l'activitat solar R en funció del nombre (t) de taques, del nombre (g) de grups de taques i d'un coeficient (k) que corregeix el resultat en funció dels mitjans d'observació (observador, instrument...). R=k(t+10g) El nombre de Wolf màxim del cicle 19 arribà a 190 mentre que el del cicle 14 no depassà el 70. Malgrat la seva impresició el nombre de Wolf té l'interès d'existir des de fa 250 anys mentre que l'observació científica moderna només disposa de dades d'uns pocs cicles solars.

La mesura del flux radioelèctric solar[modifica | modifica el codi]

La radioastronomia nasqué amb el radar, en 1942 durant la Segona Guerra mundial. Les ones radioelèctriques emeses pel Sol provenen de la cromosfera, on la matèria es troba completament ionitzada (plasma) i de la corona. La freqüència de l'ona emesa depèn de Ne, la densitat d'ions/m3.

Les pertorbacions solars (erupció, tempestes) fan variar l'espectre de les emissions de ràdio.

La mesura de l'amplitud de la radiació solar en 2800 MHz (en W/Hz m²) dóna un índix d'activitat solar més fiable que el nombre de Wolf. Les mesures s'efectuen també en altres freqüències (245 MHz, 410 MHz,... 15,4 GHz). L'estudi de l'activitat solar permet comprendre els fenòmens de propagació de les ones i preveure eventuals pertorbacions de les comunicacions radioelèctriques a la Terra.

Conseqüències[modifica | modifica el codi]

Les variacions de l'activitat solar es tradueixen per les fluctuacions de la propagació de les ones de ràdio. La gamma de freqüències més tocada cobreix les ones anomenades decamètriques o ones curtes que es propaguen a llarga distància gràcies a la ionosfera. Durant les tempestes magnètiques, la forta ionització de les capes altes de l'atmosfera pot pertorbar les comunicacions amb els satèl·lits amb greus conseqüències per les telecomunicacions, la navegació, i els sistemes de posicionament GPS.

Càlcul del cicle solar del calendari[modifica | modifica el codi]

Aquest concepte no té relació amb la física i els cicles magnètics del sol, ni amb el càlcul del nombre de cicles de Schwabe. El cicle solar és el nom que es dóna a un paràmetre del calendari que s'utilitza per al càlcul de les dates de Pasqua en el còmput eclesiàstic del temps.

Dins aquest còmput, el cicle solar és el rang d'un any en el cicle de 28 anys d'una escala de temps que comença arbitràriament l'any 20 de l'era Cristiana. Al calendari julià, els dies de la setmana es repetien en les mateixes dates cada 28 anys i concretament els diumenges, dies consagrats antigament al Sol.

Existeix un calendari perpetu fet a partir d'aquest cicle solar, vàlid al calendari julià i que juga el mateix rol que el calendari perpetu fundat sobre la lletra dominical. El coneixement del cicle solar equival al de la lletra dominical juliana.

Mètode de càlcul prenent l'any 2006 com a exemple:

  • Afegir 8 a l'any (2006+8=2014);
  • Dividir aquest nombre per 28 (2014/28≈71,9 aproximeu a 71. O 71×28=1988 en lloc de 2014, falten doncs 26);
  • Afegiu 1 (26+1 = 27)

El cicle solar de 2006 val 27.

Referències[modifica | modifica el codi]

  1. Pàgina oficial del telescopi THEMIS
  2. Pàgina oficial de la base de dades solars BASS 2000

Enllaços externs[modifica | modifica el codi]