A napfoltok

Egy kis történelem

A napfoltokat minden bizonnyal az egyiptomi csillagászok figyelték meg először, erre utal az egyiptomi nap-jelölésben található pont: . Ők valószínűleg füstön vagy ködön keresztül észlelhették a napfoltokat, mivel más eszköz nem állt a rendelkezésükre. Ők még nem vették észre a napfoltok mozgását, de ez érthető is.
Nagyjából velük egy időben a kínaiak is folytattak napmegfigyelést, amelyet le is jegyeztek. Ők viszont már észrevették a napfoltok mozgását, amit meg is örökítettek. Varjúhoz, illetve különböző állatokhoz hasonlították ezeket. De ez az idő múlásával elveszett, mivel Arisztotelész és követői hibátlannak vélték a Napot, ezért úgy gondolták, hogy nem lehetnek rajta szeplők. A napfoltokat először átvonuló bolygóknak vélték, ezt azonban a távcső feltalálása után megcáfolták, ugyanis megfigyelték, hogy amikor a napfoltok a Nap széléhez közelednek, alakjuk eltorzul.
Fordulat következett be a napfoltok megfigyelésében, amikor Galileo Galilei a XVII. század legelején feltalálta a távcsövet és műszerét központi csillagunk felé fordította. Mivel akkor még nem voltak modern szűrők, a Nap képének kivetítését hívta segítségül, így biztonságosan megfigyelhette a Napot. A távcső eloszlatta a kételyeket, és véglegesen bebizonyította, hogy a napfoltok a Nap felszínén lévő képződmények, és nem átvonuló bolygók, esetleg magasan szálló madarak, mint azt sokáig hitték.

Mik ezek a képződmények?

A napfoltok a Nap felszínén lévő, az átlagosnál körülbelül 1500 Kelvinnel alacsonyabb hőmérsékletű helyek. Két fő részből állnak, a központi részből ?ez az umbra?, illetve egy külső részből, amelyet penumbrának nevezünk. A penumbra szálas szerkezete jól megfigyelhető az első ábrán. Mindig több jelenik meg egyszerre belőlük, ráadásul ezek két jól elkülöníthető csoportra oszlanak (egyik a vezető, másik a követő foltcsoport). A két foltcsoport polaritása mindig ellentétes, ráadásul egy adott ciklusban, adott félgömbön mindig az egyik polaritás a vezető, de a következő ciklusban a polaritásviszonyok megfordulnak. Ezt a 22 évig tartó mágneses ciklust nevezzük Hale-ciklusnak.
Napfoltok ott jönnek létre, ahol a mágneses erővonalköteg metszi a fotoszférát. Megfigyelések szerint a napfoltokban erős a leáramlás, ami hűti a rendszert, és a hőt a foltok gyökeréhez szállítja, így ez forróbb. A foltokban lévő áramlási rendszert mutatja a második ábra.
A napfoltok száma folyamatosan változik. Ha rendszeresen feljegyezzük ezek számát, akkor megfigyelhetjük, hogy körülbelül tizenegy évente valósággal hemzsegnek a Nap felszínén, míg körülbelül öt-hat évvel a napfolt-maximum után alig, esetleg egyáltalán nem látható folt csillagunk felszínén?ez a napfolt-minimum. Ezt a körülbelül 11 éves periódust nevezzük egy napfolt-ciklusnak. Most éppen egy minimumnál járunk, az utolsó maximum 2000-2001 környékén volt. Ezt a helyzetet szemlélteti a harmadik ábra. Ezt a napfoltok Wolf-féle napfoltrelatívszáma alapján jegyzik fel.
Ha megfigyeléseink nagyon részletesek, akkor azt is láthatjuk, hogy a napfoltok az egyenlítő környékén gyorsabban mozognak, mint a sarkok felé. Mivel a napfoltok mozgásából azt a következtetést vontuk le, hogy a Nap forog a tengelye körül, így ebből azt vonhatjuk le, hogy nappali csillagunk gyorsabban forog az egyenlítőjénél, mint a sarkoknál. Ezt a jelenséget differenciális rotációnak nevezzük.

Mi mindenért felelősek a napfoltok?

Bizonyított tény, hogy a napfoltok száma és a napaktivitás összefügg. Ennek köszönhetjük a csodálatos sarki fényt (Aurora Borealis). Ez úgy keletkezik, hogy a levegő részecskéi felvillanás kíséretében összeütköznek a Napból nagy sebességgel kiáramló töltött részecskékkel.
1645 és 1716 között volt az úgynevezett Maunder-minimum, amikor nem, vagy csak néhány napfolt volt jelen a Nap felszínén. Ez nagyjából egybeesik a ?kis-jégkorszak? idejével, amikor egy kicsit alacsonyabb volt a Föld átlaghőmérséklete. Egy másik ilyen minimum volt a Spörer- minimum. Kutatók szerint ez az egybeesés nem véletlen.
Ezen túlmenően több földi jégkorszakot vizsgáltak meg a kutatók, és azt vették észre, hogy ezek időpontja szinte hajszálpontosan egybeesik azokkal az időpontokkal, amikor nincsenek feljegyzéseink napfoltokról.
Mindezekből is láthatjuk, hogy jelentősen függünk Napunktól, minden kisebb jelenség nagy hatást gyakorolhat mindennapi életünkre és ezért érdemes kutatni, és ezáltal minél jobban megismerni.