الكلفة الشمسية هي منطقة على سطح الشمس -الكرة الضوئية- تتميز بدرجة حرارة أخفض من المناطق المحيطة بها وبنشاط مغناطيسي مكثف الذي يمنع حمل الحرارة مكونا مناطق ذات حرارة سطحية منخفضة. وبالرغم من كونها مناطق شديدة السطعان إلا حتى الفرق بين درجة حرارتها، التي تبلغ حوالي 4000-4500 كيلفن، وحرارة المناطق المحيطة بها، 5700 كيلفن، تجعلها تظهر كبقع مظلمة. ولونظر إلى هذه البقع بمعزل عن الكرة الضوئية المحيطة لبدت أكثر سطوعا من المصباح القوسي. ومن المتسقط في عام 2007 م حتى تبلغ الكلف الشمسية حدا أدنى ضمن دورة الكلف الشمسية [1].

كـَلَف الشمس مساحات داكنة نوعًا ما على سطح الشمس. تبدوداكنة لأنها أبرد من أجزاء سطح الشمس الأخرى المرئية. وقد تصل درجة حرارتها إلى نحو4,000°م مقارنة بـ 6,000°م للمنطقة المحيطة بها، لذلك تُعطي ضوءًا أقل.

ويصل قطر الكَلَفة الكبيرة إلى 32,000 كم، أي أكبر من قطر الأرض عدة مرات. وقد تستمر لعدة أشهر. وتتكون الكَلَفة الكبيرة من مركز داكن يُسَمَّى الظل الكامل، ومنطقة محيطة به ذات لون فاتح تسمَّى الظل المشعشع. وتسمى كلفة الشمس الصغيرة الحدقة وليست لها منطقة شبه ظل. وقد يصل قطر الحدقة إلى مئات الكيلومترات وتستمر لمدة ساعات فقط.

تفاوت البقع الشمسية

ويختلف عدد كلف الشمس وخطوط العرض الشمسية التي تظهر فيها عبر مدة تُقَدَّر بحوالي 11 عامًا. وتُسَمَّى هذه الفترة دورة كَلَف الشمس. وفي بداية الدورة يظهر كَلَف الشمس أساسًا بين خطي عرض 20° و40° شمالي وجنوبي خط استواء الشمس، ثم يزداد عدد الكَلَف وتحدث بالقرب من خط استواء الشمس. وعندما يصل عددها إلى الحد الأقصى فإنها تطوف بين خطي عرض 5° و40° شمالي وجنوبي خط استواء الشمس. وفي نهاية الدورة يقل عدد الكَلَف إلى أقل عدد ممكن. ويحدث الكَلَف أكثر بين خطي عرض 5° و15° شمالاً وجنوبًا.

كيف يتكون كَلَف الشمس

لكَلَف الشمس مجال مغنطيسي تصل قوته إلى 3000 ضعف معدل المجال المغنطيسي للشمس أوالأرض. ويعتقد الفلكيون حتى تكوين الكَلَف له علاقة وطيدة بهذه الحقيقة. وحسب التفسير العام المقبول فإن مجال الشمس المغنطيسي القوي له شكل الأنابيب تحت سطح الشمس مباشرة. وتدور الشمس بسرعة أكثر عند خط استوائها منه عند أقطابها؛ ولذلك تتمدد الأنابيب المغنطيسية، وعندها تنشأ خيوط عبر الأنابيب المغنطيسية وتندفع نحوسطح الشمس.

يظهر زوجان من كلف الشمس في أي منطقة تنفذ منها الخيوط التي تخرج وتعود إلى السطح مرة أخرى. وخلال 11 عامًا تندفع الخيوط أولاً عبر سطح الشمس عند خطوط عرض مرتفعة ولاحقًا عند خطوط عرض منخفضة، وهذا التغيير يفسـِّر اختلافات عرض الكلف الشمسي خلال فترة الدورة الكَلَفية.

ولزوج كَلَف الشمس أقطاب مغنطيسية متنافرة، كأقطاب المغنطيس، وتسَمَّى النقطتان الكَلَفة السابقة والكَلَفة اللاحقة، لأن واحدة تقود للأخرى في اتجاه دوران الشمس. وفي خلال الفترة، أي 11 سنة من مدار كَلَف الشمس، تكون الأقطاب المغنطيسية لزوج كَلَف الشمس شمالي خط استواء الشمس متنافرة مع أقطاب زوج الكَلَف في جنوبي خط استواء الشمس. فمثلاً إذا كانت الكَلَفة السابقة في النصف الشمالي تتصرف كطرف مغنطيسي باحث شمالي، فإن الكلفة السابقة في النصف الجنوبي تتصرف كطرف مغنطيسي باحث جنوبي. ومع ذلك فإنه في الدورة التالية لكلف الشمسقد يكون سلوك الكلفة السابق معكوسًا، وتستمر دورة الكلف الشمسي التامة لمدة 22 عامًا.

علاقة القوة المغناطيسية بانخفاض درجة حرارة البقع الشمسية

تمنع القوة المغناطيسية والتي تكون خطوط مغناطيسية من دخول الماجما شديدة الحرارة من دخول المنطقة مما يجعل الماجما داخل المنطقة ابرد . وايضاً القوة المغناطيسية القوية تمنع تدفق الغازات ذات الحرارة الشديدة القادمة من داخل الشمس ان تصعد إلى السطح مما يؤدي إلى برود هذا السطع فتضهر البقع الشمسية.

• من الممكن ان تحتوي الشمس على مئات البقع الشمسية في فترات ، ومن الممكن ان لاتحتوي على ايٍ منها خلال فترات اخرى. وذالك عائدُ إلى ان البقع الشمسية لها دوراة تظهر من خلالها وهذه الدورات تحدث خلال 11 سنة عملا سبيل المثال خلال السنة الاولى لا تحتوي الشمس على اي بقع وبعد خمس سنوات ونصف يفترض أن تحتوي الشمس على اعلى عدد من البقع وبعد خمس سنوات ونصف يفترض أن لن تحتوي الشمس على اي بقعة .

التاريخ

إشارات من الواضح أنها لبقع شمسية قام بها الفلكيون الصينيون في 28 ق.م. (هان‌شو، 27)، الذي من الممكن كان بإمكانه مشاهدة أكبر مجموعات من البقع الشمسية عندما قامت العواصف الترابية بدور المصفاة لوهج الشمس في صحاري آسيا الوسطى. كما شوهدت بقعة شمسية كبيرة وقت وفاة شارلمان في 813 م. وفي 17 مارس 807 رصد الراهب البندكتي آدلموس بقعة شمسية كبيرة، ظلت ماثلة للعيان لمدة ثمانية أيام. وقد افترض آدلموس أنه يرى اجتياز عطارد. Sunspot activity in 1129 was described by جون من ووستر. ابن رشد كذلك منح وصفاً للبقع الشمسية في القرن 12. إلا حتى هذه المشاهدات المبكرة قد أسيء تفسيرها حتى أعطاها گاليليوالتفسير السليم في 1612.

اكتشف الفلكيون حتى دورة كَلَف الشمس هي جزء من دورة النشاط الشمسي التي تشتمل على لهب شمسي. وترتبط مثل هذه الظاهرة كثيرًا بكَلَف الشمس، وتحدث في المنطقة المحيطة بالكَلَف.

في أوائل القرن العشرين أثبت العالم البريطاني والتر موندير نظريًا أنه لم تحدث أي ظاهرة لكَلَف الشمس في الفترة من عام 1645 - 1715م. وأثبتت البحوث التي أُجريت في السبعينيات من القرن العشرين، عدم حدوث كَلَف شمس خلال السبعين عامًا المذكورة. وتسمَّى هذه الفترة بفترة موندير، وهي تشير إلى حتى دورة الكَلَف الشمسي قد لا تكون أساسية للشمس، كما يعتقد فهماء الفلك.

وفي السبعينيات بدأ عدد كبير من العُلماء في الاعتقاد بأن النشاط الشمسي قد يحدث له أثر مباشر على طقس الأرض، وقد تكشف الدراسات عما إذا كان طقس الأرض قد تأثر بما يجري في الشمس من نشاط لدورة كَلَف الشمس الواحدة، أوبالاختلافات الشمسية التي تحدث عبر مدة طويلة من الزمن. وأطلقت الولايات المتحدة الأمريكية عام 1980م، قمر أبحاث صناعيًا سُمِّي البعثة الشمسية الكبرى وذلك في قمة نشاط كَلَفة الشمس. وأوضحت البعثة حتى الانخفاض في كمية الطاقة الشمسية التي تصل الأرض تتناسب مع مساحة الشمس المغطاة بالكَلَف الشمسي. حدثت ظاهرة قمة الكلف الشمسي لآخر مرة بين عامي 1989 و1991م، ثم تكررت مرة أخرى بين عامي 2000 و2001م.

الفيزياء

رصد البقع الشمسية

تطبيقات

معرض صور

• البقعة الشمسية 923 عند الغروب وفي ضوء الشمس

• سراب فائق في الغروب للبقعة الشمسية #930

• الغروب في بنگلادش، يناير 2004

انظر أيضاً

• قانون جوي
• قائمة الدورات الشمسية
• دورة شمسية
• دوران شمسي
• طقس الفضاء
• Radio propagation

الهامش

المصادر

الموسوعة المعهدية الشمسية

وصلات خارجية

• عاصفة شمسية تهدد الاتصالات - مسقط إسلام أون لاين.نت

مشاع الفهم فيه ميديا متعلقة بموضوع [[commons: Category:كلفة شمسية | كلفة شمسية ]].

• Solar Cycle 24 and VHF Aurora Website (www.solarcycle24.com)
• Belgium World Data Center for the sunspot index
• High resolution sunspot image
• Sunspot images in high-res Impressive collection of sunspot images
• http://www.tvweather.com/awpage/history_of_the_atmosphere.htm
• NOAA Solar Cycle Progression: Current solar cycle.
  • Current conditions: Space weather
• Lockheed Martin Solar and Astrophysics Lab
• Sun|trek website An educational resource for teachers and students about the Sun and its effect on the Earth
• Tools to display the current sunspot number in a browser
  • Propfire - displays current sunspot number in browser status bar
  • HamLinks Toolbar - displays solar flux, A Index and K Index data in a toolbar
• The Sharpest View of the Sun
• Daily Sunspot Update and Picture of the Sun (www.spaceweather.com)
• Animated explanation of Sunspots in the Photosphere (University of Glamorgan)

بيانات البقع الشمسية

• "11,000 Year Sunspot Number Reconstruction". Global Change Master Directory. Retrieved 11 March 2005. Unknown parameter |dateformat= ignored (help)
  • "Unusual activity of the Sun during recent decades compared to the previous 11,000 years". WDC for Paleoclimatology. Retrieved 11 March 2005. Unknown parameter |dateformat= ignored (help)
• "Sunspot Numbers from Ancient Times to Present from NOAA/NGDC". Global Change Master Directory. Retrieved 11 March 2005. Unknown parameter |dateformat= ignored (help)
  • "SUNSPOT NUMBERS". NOAA NGDC Solar Data Services. Retrieved 11 March 2005. Unknown parameter |dateformat= ignored (help)
    • International Sunspot Number—sunspot maximum and minimum 1610–present; annual numbers 1700–present; monthly numbers 1749–present; daily values 1818–present; and sunspot numbers by north and south hemisphere. The McNish-Lincoln sunspot prediction is also included.
    • American sunspot numbers 1944–present
    • Ancient sunspot data 165 BC to 1684 AD
    • Group Sunspot Numbers (Doug Hoyt re-evaluation) 1610-1995