כתם שמש
| 1. ליבת השמש 2. האזור הקרינתי 3. האזור ההסעתי 4. פוטוספירה 5. כרומוספירה | 6. עטרה 7. כתם שמש 8. גִּרְעוּן 9. התפרצות סולרית |
כתם שמש הוא אזור על פני השמש (הפוטוספירה) שבו מתרחשות מערבולות מגנטיות עצומות. הטמפרטורה באזור זה נמוכה יחסית לסביבתו, והפרש טמפרטורות זה גורם לאזור להיראות כהה יותר.
ככל הנראה גילו האסטרונומים הסיניים את כתמי השמש כבר באלף הראשון לספירה. אולם רק לאחר המצאת הטלסקופ בשנת 1609 כתמי שמש נצפו ונחקרו ביתר עומק. בתצפיות אלו מצא היינריך שוובה שמספרם הכולל ועצמתם הממוצעת של כתמי השמש משתנים במחזוריות של כ-11 שנים, מה שנקרא המחזור השמשי. הסיבה לקיומו של מחזור זה עדיין אינה ברורה. עם זאת, לא תמיד התקיים מחזור זה - בין השנים 1645-1715 לא נצפו כלל כתמי שמש, תקופה הידועה כעידן הקרח הקטן.
לשמש יש שדה מגנטי חזק, הנוצר מתנועת הגזים הטעונים שלה. השדה המגנטי ערוך בצורה של קווי שטף ארוכים, המשתרעים מקוטב לקוטב. הגזים הטעונים יוצרים צינורות מגנטיים ארוכים, המתעוותים בגלל ההבדל בין מהירות הסיבוב של השמש בקו המשווה לבין מהירות סיבוב השמש בקטביה, והשדה המגנטי הופך להיות סבוך ובלתי יציב. לבסוף נוצרת לולאת קווי שטף מגנטיים המתנתקת מהשדה הכולל, ואז מדמים השדה המגנטי את רתיחת אזור ההסעה, במקום שהיא נוצרה. תחת השפעת השדה המגנטי המרוכז מתקררת נקודה זו והטמפרטורה שלה יורדת. מכיוון שכך היא פולטת פחות אור. לולאה זו מבקעת את השמש בשתי נקודות ויוצרת שני כתמים כהים, שהם למעשה,כתמי השמש הנראים לעיתים על פני הפוטוספירה.
ההבדל בכמות האנרגיה בין שיא המחזור למינימום הופעת הכתמים הוא 0.1%.
מדענים מהמרכז הלאומי למחקר אטמוספירי גילו מתאם בין מחזוריות הפעילות של השמש לבין מצב הסטרטוספירה ודרכה השפעה על מזג האוויר של כדור הארץ.
קוטביות האחד-צפון והשני דרום
כתמי השמש מופיעים במקביל לקו המשווה השמשי, כאשר בכל חצי כדור הקיטוב של הכתמים נעשה בהתאמה לקיטוב אותו חצי הכדור. כתמי השמש מורכבים מאזור מרכזי כהה (אומברה), המוקף באזור בהיר יותר (פנומברה) וצורתם בלתי סדירה. הם מופיעים תמיד בזוגות, כאשר הצפוני מוביל בחצי הכדור הצפוני והדרומי גרור, כשבחצי הכדור הדרומי המצב הפוך. לאחר 11.2 שנות ארץ מתחלף הקיטוב: הצפוני מוביל בחצי הכדור הדרומי והדרומי מוביל בחצי הכדור הצפוני. לאחר עוד 11.2 שנות ארץ מתחלף שוב הקיטוב וחוזר למצב הקודם. מכאן נובע שקיימים, למעשה, שני מחזורי כתמים: האחד של 11.2 שנות ארץ והשני של 22.4 שנות ארץ.
מבנה הכתמים
החלק הכהה ביותר של כתם השמש, הנמצא במרכזו, נקרא umbra. קוטרו יכול להגיע לכ- 30,000 ק"מ (לשם השוואה, קוטר כדור הארץ הוא 12,756 ק"מ לערך).
כאשר מתבוננים בכתם שמש, נראה כי מרכזו עטוף במבנה הנראה כעשוי מסיבים, המופנים לכיוונים שונים. נוכחותו של מבנה זה, כמו גם כיוון הסיבים, מרמזים על קיומם של קווי שדה מגנטיים. מבנה זה נקרא penumbra.
קישורים חיצוניים
| מיזמי קרן ויקימדיה |
|---|
 תמונות ומדיה בוויקישיתוף: כתם שמש |
- עונות בשמש, באתר "הידען"
- אשכול כתמי השמש, באתר "הידען"
אילן מנוליס, האם הירידה המתמשכת בפעילות השמש תנטרל את התחממות כדור הארץ?, באתר הארץ, 30/12/09