aktyviosios sritys Saulės disko pakraštyje: a – flokulų laukai, susidarę virš Saulės dėmių, disko pakraštyje kyla protuberantas (chromosferos nuotrauka ultravioletiniuose spinduliuose), b – susipynusios plazmos kilpos, vaizduojančios magnetinius laukus virš Saulės dėmių (Saulės vainiko nuotrauka ultravioletiniuose spinduliuose)
Sáulės aktyvùmas, visuma Saulės atmosferoje pastebimų periodiškai kintančių reiškinių, kuriuos lemia aktyvūs dariniai (Saulės dėmės, fakelai, flokulai, protuberantai, žybsniai, Saulės vainiko ir Saulės vėjo struktūros sutrikdymai). Jie apima nedidelę Saulės atmosferos sritį, vadinamą aktyviąja; vienu metu gali būti matomos net kelios tokios sritys. Reiškinių, susijusių su Saulės aktyvumu, dažnis ir intensyvumas periodiškai kinta. Laikotarpis, kai Saulės aktyvumo sričių pastebima mažiausiai (arba jų visai nematoma), vadinamas Saulės aktyvumo minimumu, o kai jų matoma daugiausia ir jos užima didelį Saulės paviršiaus plotą, – Saulės aktyvumo maksimumu. Dažniausiai naudojamas Saulės aktyvumo rodiklis, nustatomas pagal tam tikrą metodiką, siejamas su Saulės dėmių skaičiumi. Saulės atmosferoje susidarant aktyviajai sričiai pirmiausia pasirodo flokulai (šviesūs netaisyklingos formos plotai chromosferoje), o po kelių dienų – ir mažos dėmės fotosferoje, vadinamos póromis. Vienos póros išnyksta vos pasirodžiusios, o kitos susilieja ir išauga iki didelių matmenų tamsių dėmių arba jų grupių. Po to dėmės ima mažėti ir visai išnyksta.
Visos dėmės turi joms būdingus magnetinius laukus. Eilinis Saulės aktyvumo ciklas prasideda nuo Saulės aktyvumo minimumo, kada Saulėje matomos tik kelios dėmės arba jų visai nematoma. Per 3–6 metus dėmių skaičius Saulėje padidėja iki maksimumo. Po to, maždaug per 5–8 metus, dėmių skaičius vėl mažėja iki minimumo ir Saulės aktyvumo ciklas pasibaigia. Pavienių Saulės aktyvumo ciklų trukmė yra 8–15 metų (vidutiniškai apie 11 metų). Prasidėjusiame naujame Saulės aktyvumo cikle magnetinis laukas dėmėse būna priešingos krypties. Naujam Saulės aktyvumo ciklui pasibaigus dėmių magnetinio lauko kryptis vėl pasikeičia. Todėl visas Saulės aktyvumo ciklas yra apie 22 metai. Skirtingų Saulės aktyvumo ciklų maksimumų metu didžiausias dėmių skaičius svyruoja nuo 40 iki 200. Didžiausias Saulės aktyvumo maksimumas užregistruotas 1957. Per visą (apie 400 metų) Saulės aktyvumo stebėjimo laiką buvo laikotarpis, kai Saulėje beveik nepastebėta dėmių ir jų skaičiaus cikliško kitimo (1645–1715 metų vadinamasis Maunderio Saulės aktyvumo minimumas). Visų reiškinių, susijusių su Saulės aktyvumu, dinamiką lemia Saulės magnetinio lauko stiprio laikinės ir erdvinės variacijos fotosferoje, chromosferoje ir vainike. Chromosferoje virš dėmių matomos iš fotosferos kylančios plonos plazmos gijos, atkartojančios magnetinio lauko linijas dėmėse ir jų aplinkoje, aplink dėmes baltoje šviesoje – šviesūs fotosferos plotai – fakelai, rodantys aktyviąją sritį, virš jų – šviesūs flokulai. Tiek fakelų, tiek flokulų padidėjusio spindesio priežastis yra didesnis negu aplinkinės terpės jų tankis ir temperatūra. Vainiko aktyviosios sritys gerai matomos Saulės vainiko rentgeno nuotraukose. Iš aktyviųjų sričių sklinda padidėjusi spinduliuotė radijo bangų ruože. Kartais vainiko struktūrą sutrikdo vainikinės medžiagos išmetos (didelės masės plazmos debesys), protuberantai. Aktyviojoje srityje, dažniausiai tarp dviejų besivystančių dėmių, pastebimi galingi Saulės aktyvumo reiškiniai – Saulės žybsniai, kurių energija spinduliuojama visame elektromagnetinio spektro ruože, bet daugiausia rentgeno ir ultravioletinių spindulių ruožuose. Be to, žybsnio metu paskleidžiamos ir didelės energijos dalelės (protonai, elektronai, atomų branduoliai) – Saulės kosminiai spinduliai, t. p. mažesnės energijos dalelių debesys. Maždaug sinchroniškai su Saulės dėmių skaičiumi kinta protuberantų ir žybsnių skaičius, fakelų ir flokulų užimami plotai bei Saulės spinduliuotės, sklindančios iš vainiko, intensyvumas ties 10,7 cm radijo banga. Saulės aktyvumo kitimas turi įtakos Saulės spinduliuotei visame elektromagnetinių bangų ruože, Saulės konstantos vertei (Saulės aktyvumo minimume ji mažesnė, maksimume – didesnė). Kintant Saulės aktyvumui Saulės spinduliavimas ultravioletinių ir rentgeno bangų ruožuose t. p. kinta, pvz., jei tolimojo ultravioletinio spektro ruože (ties apie 120 nm) esant Saulės aktyvumo maksimumui Saulės spindesys padidėja iki 2 kartų, tai rentgeno spindulių ruože (0,1–0,8 nm) – dešimtis kartų. Saulės aktyvumo reiškiniai įvairiais būdais veikia Žemę. Iš Saulės sklindanti ultravioletinė spinduliuotė šildo Žemės atmosferą. Didėjant Saulės aktyvumui labiau šildoma Žemės atmosfera plečiasi. Dėl to žemomis orbitomis skriejantys dirbtiniai Žemės palydovai atsiduria tankesnėje atmosferoje ir yra labiau stabdomi. Jei palydovo orbita nekoreguojama, dėl stabdymo atmosferoje palydovo orbita vis žemėja ir galiausiai palydovas sudega atmosferoje. Padidėjus Saulės aktyvumui ir padažnėjus Saulės žybsniams sustiprėja ir Saulės rentgeno spindulių emisija. Dėl to sutrikdomi jonosferos sluoksniai, nuo kurių atsispindi trumposios radijo bangos, slopinamas arba visai sutrikdomas ryšys šiomis radijo bangomis. Stiprus Žemės magnetinis laukas kliudo Saulės vėjui tiesiogiai pasiekti Žemės paviršių. Jei neveiktų Saulės vėjas, Žemės dipolinio magnetinio lauko linijos sudarytų toro formos konfigūraciją. Spaudžiant Saulės vėjo dalelėms Žemės magnetinis laukas deformuojasi ir įgyja kometos formą, kurios galva nukreipta į Saulę. Ši Saulės vėjo ir Žemės magnetinio lauko suformuota erdvė vadinama magnetosfera.
Dalis Saulės vėjo dalelių apeina magnetosferą, dalis patenka į ją, kurioje judėdamos išilgai magnetinio lauko linijų pasiekia magnetinių polių aplinką, kur gali sukelti polines (šiaurines arba pietines) pašvaistes. Magnetosferos struktūra išlieka nepakitusi tol, kol Saulės vėjas maždaug pastovus. Tačiau didėjant Saulės aktyvumui dažnėja žybsnių, protuberantų bei vainikinės medžiagos išmetų, suformuojančių Saulės vėjo gūsius, kurie pasiekę Žemę sukelia trikdžius magnetosferoje – magnetines audras. Jos gali sutrikdyti radijo ryšį ir sužadinti nepageidaujamas elektros sroves ilgų laidininkų grandinėse ir tokiu būdu sukelti avarijas elektros tinkluose, dujotakiuose ir kitur. Saulės aktyvumo daroma įtaka Žemės klimatui nėra tiesioginė ir ją sunku atskirti nuo kitų veiksnių (geofizikinių reiškinių, antropogeninės veiklos), nes poveikis yra suminis. Vis dėlto atrasta kai kurių sąsajų, pvz., Europos klimato atšalimas 17–18 a. siejamas su Maunderio minimumu. Manoma, kad kosminiai spinduliai stimuliuoja debesų formavimąsi atmosferoje. Kintantis Saulės aktyvumas moduliuoja Saulės vėją, kurio nešamas magnetinis laukas ekranuoja galaktinius kosminius spindulius. Dėl to Saulės aktyvumo maksimume debesuotumas turėtų būti mažesnis, o minimume – didesnis. Saulės aktyvumo veikiančius reiškinius nuolat stebi ir tyrinėja specialios antžeminės ir kosminės Saulės observatorijos.
Saulė rentgeno spinduliuose
Teleskopu Saulės dėmes pirmieji 1610 ėmė stebėti vokiečių astronomas Johannesas Fabricius ir italų mokslininkas G. Galilei. Reguliarūs stebėjimai prasidėjo 18 amžiuje. 1843 Samuelis Heinrichas Schwabe (Vokietija) nustatė, kad Saulės dėmių skaičius kinta apie 11 metų periodu. 1852 šveicarų astronomas J. R. Wolfas sukūrė Saulės aktyvumo skaičiavimo pagal Saulės dėmes metodiką.
3018