Päikeseplekid tekivad, kui Päikese pinnalt tõusev ioniseeritud plasma või elektriliselt laetud gaas Päikese poolt tekitatavasse magnetvälja lõksu jääb. Harilikult kiirgaks gaas oma soojuse keskkonda ning kukuks seejärel tagasi pinnale, ent magnetväli takistab seda protsessi. Maalt vaadatuna paistab piirkond tumedamana, kuna selle temperatuur on oma ümbrusest ligikaudu 1000 kelvini võrra madalam, kirjutab ERR Teadusportaal.

Astronoomid on päikeseplekke lugenud ja vaadelnud juba 17. sajandi algusest. Järgnevate aastasadade jooksul läbi viidud uuringute põhjal on järeldatud, et Päikese aktiivsus järgib 11-aastast tsüklit. Päikese maksimumkiirguse perioodi ajal kasvab päikeseplekkide arv hüppeliselt, mil päikese miinimumi ajal kahaneb nende arv nulli lähedaseks.

Viimane Päikese miinimum oleks pidanud juba eelmisel aastal lõppema, kuid juhtus midagi kummalist. Kuigi harilikult kestavad miinimumi perioodid ligikaudu 16 kuud, on praegune veninud juba üle 26 kuu pikkuseks. Rahvusvahelisel Astronoomia Ühingu sümpoosiumil esitletavas uurimuses peavad NSO teadlased Matthew Penn ja William Livingston Päikese magnetvälja tugevuse kahanemist.

Penn ja Livingston on alates 1990. aastast uurinud päikeseplekkide magnetilist tugevust, kasutades Zeemani lõhenemiseks kutsutavat mõõtetehnikat. Spektrograafi abil registreeritakse lõksus olevate raua aatomite poolt kiiratava valguse spektrijoonte vahe. Mida laiem see on, seda tugevam on plasma tekitanud magnetväli.

Teadlased järeldasid pärast 1500 päikesepleki nimetatud tehnika abil uurimist, et magnetvälja keskmine tugevus on kahanenud 2700 gaussilt 2000 gaussini. Toimunud kahanemise põhjus ei ole selge, kuid kui see jätkub, võivad päikeseplekid 2016. aastaks täielikult kaduda, kui päikeseplekkide magnetvälja tugevus 1500 gaussini langeb.

Ajaloost on teada, et samasugust nähtust täheldati 1645-1715 aasta vahel, mida kutsutakse Maunderi miinimumiks. Päikeseplekkide arvu kahanemine langes kokku aastakümnete pikkuse temperatuuri langusega kogu Euroopas, mida nimetatakse ka Väikeseks jääajaks.

Ent osa valdkonna teadlasi soovitab uurimistulemuste suhtes ettevaatlikuks jääda, kuna tehtud järeldused põhinevad eelnevate päikesetsüklite andmetel koostatud ekstrapolatsioonil, mille määramatus on suhteliselt suur. “Päikesetsüklite pikkuses ilmnevad kõikumised järgivad väga keerulist mittelineaarset käitumist. Seega on autorite kasutatud lineaarne ekstrapolatsioon tuleviku prognoosimiseks antud juhul ebakohane ning seega pole uurimuse järeldused õigustatud,” ütles Stanfordi ülikooli vanemteadur Alexander Kosovichev ERR-le.

Samuti hoiatab David Hathaway Marshalli Kosmoselennu keskusest, et päikeseplekkide magnetvälja arvutused ei võta arvesse paljusid väiksemaid päikeselaike, mis viimase päikese maksimumi ajal ilmnesid. Kuna nende väljatugevus on väiksem, võib nende arvesse võtmata jätmine ka magnetvälja tugevuse keskmise kõrgemaks kergitada.

Samas on Penni ja Livingstoni tulemused kooskõlas sarnase päikesetuule tiheduse vähenemisega. “Kuna päikesetuule tekkimist seostatakse Päikese tugevate magnetväljadega, on see magnetvälja tugevuse kahanemisega kooskõlas,” kinnitas P. K. Manoharan Tata fundamentaaluuringute instituudist (TIFR).

Livingston ise nendib, et kuigi tema ja Penni prognoos ei pruugi täide minna, näitab ainult aeg, mis tegelikult toimuma hakkab. “Sellegipoolest pole mitte mingisugust kahtlust, et päikeseplekid ei ole praegu väga terved,” lisas Livingston.

Loe lisaks:
arXiv: Long-term Evolution of Sunspot Magnetic Fields
Stuart Clarki kommentaar Eesti Füüsika Portaalis

Teadusuudis Eesti Füüsika Portaalis: Päikeseplekid võivad aastakümneteks kaduda

Päike muutub järjest aktiivsemaks, mis tähendab seda, et üha rohkem on Päikese pinnal näha plekke. Päikeseplekid ei ole midagi muud kui madalama temperatuuriga alad Päikese pinnal, mis paistavad meile tumedamatena. Kuna Päike pöörleb, siis on ka plekid pidevas liikumises ja iga päev võib näha erinevat pilti Päikese kettast. Käesolev foto on jäädvustatud 7. augustil 2010.

Vaata lisaks:

• Päikese plekid – teema astrofotograafia foorumis
• Astronoomiapilt #51: Päikeseplekid

Tehnilised andmed: teleskoop TAL-2, fookuskaugus 1200 mm, suhteline ava f/8, kaamera Canon 50D, ISO 400, säriaeg 1/640 s.

Päikeseplekid on väikesed tumedad alad Päikese pinnal, mis ilmuvad mõneks päevaks või harva ka pikemaks ajaks. Plekid markeerivad alasid kus Päikese magnetväli võib olla tuhandeid kordi suurem kui Maa magnetväli. Tüüpiliselt esinevad plekid rühmadena, mis koosnevad kahest erineva polaarsusega plekist.

Päikeseplekid on astronoomidele huvi pakkunud juba ammu. Tuletagem siin meelde kasvõi Galileo poolt teostatud esimesi teleskoobivaatlusi. Kaasaegne süstemaatiline päikeseplekkide katalogiseerimine algas aga Greenwichi Kuningliku Observatooriumi juhtimisel 1874. aasta maikuus. Seda katalogiseerimist jätkasid hiljem ameerika õhujõudude alluvuses olev päikese optilise jälgimise võrgustik ja NOAA (National Oceanic and Atmospheric Administration). Tulemusena on meil olemas küllaltki pikk ja täielik päikeseplekkide kataloog.

Päikeseplekkide statistikat on uuritud juba vähemalt 120 aastat ja siin on raske midagi uut ja oluliselt huvitavat välja mõelda. Ometi tõid Jaan Peldi ja kaastööliste uuringud välja mõned uued momendid, mis on huvitavad ja olulised Päikese uurimisel, eriti päikese-dünamo mudelarvutuste ja tegelike vaatluste sidumisel.

Autorid lähtusid neljast lihtsast printsiibist:

• Olulised on kohad Päikese pinnal, kus plekid tekivad (on esimest korda vaadeldud).
• Kasutada tuleb kõiki olemasolevaid andmeid ilma eelneva selekteerimise ja filtreerimiseta.
• Analüüsi meetod ei tohi sisaldada ühtegi uurija poolt fikseeritud parameetrit.
• Meetod ei tohi ka sõltuda uurija poolt eeldatavatest statistilise jaotuse kujudest.
• Statistilise meetodi arvutuslik külg peab olema lihtne, nii et arvutusi saaks sõltumatult kontrollida.

Toome siin ära ka artiklis saadud põhilised tulemused:

• Päikeseplekkide ajaline jaotus on ära määratud sügavamal toimuvate protsesside ajalisest käitumisest. Nii nimetatud aktiivsuse alad on tunduvalt pikaajalisemad kui üksikud päikeseplekid. Uued plekid tekivad eelistatult juba varem tekkinud plekkide lähedusse.
• Päikese konvektiivses kihis toimuvate protsesside keskmine pöörlemiskiirus on 14.338±0.040 kraadi päevas Päikese põhjapoolkeral ja 14.342±0.043 kraadi päevas Päikese lõunapoolkeral.
• Plekke tekitavad protsessid konvektiivse kihi sees võtavad osa diferentsiaalsest pöörlemisest. Selline pöörlemine sumbub (liikudes ekvaatorist kaugemale) mõnevõrra laugemalt, kui võrrelda plekkide endaga.
• Plekke tekitavate protsesside tüüpiline eluaeg on 10-15 Carringtoni pööret.
• Plekkide tekkimiskohtade korreleeritus on suurem ekvaatorile lähemal.
• Statistilise analüüsi tulemusena saadud pilt ei lange kokku pildiga, mis on saadud mudelarvutuste tulemusena. Vaadeldud faasisegunemise nähtused konvektiivses tsoonis on tõsiseks väljakutseks teoreetikutele ja numbrilistele modelleerijatele.

Uue meetodi poolt saadud tulemusi, eriti aga plekkide tekkimise tsooni diferentsiaalse pöörlemise parameetreid on plaanis võrrelda helioseismoloogia tulemustega. Kui tulemused on sarnased, siis võime öelda, et meil on nüüd kaks erinevat võimalust vaadelda Päikese sisse – esiteks uurides akustilisi kajasid ja teiseks kogudes hoolega pikaajalist statistilist informatsiooni pinnanähtuste kohta.

Artikkel: Solar active regions: a nonparametric statistical analysis

Allikas: Ajaloolised vaatlused aitavad aru saada sellest, mis toimub Päikese sees (Tartu Observatooriumi teadusuudised)

Kui möödunud, 2009. aastal oli Päike erakordselt vaikne – tervelt 260 päeva ilma plekkideta – siis käesoleval aastal on Päike olnud veidi aktiivsem: jaanuarikuu jooksul on olnud vaid 2 plekkideta päeva. Käesolev foto on pildistatud 24. jaanuaril 2010 kell 14.19, kui Päikese pinnal oli näha kaks suurt plekki, mis mõlemad kuuluvad uude Päikese tsüklisse numbriga 24.

Tehniline info: objektiiv MTO 1000A, Baaderi päikesefilter, kaamera Canon EOS 400D.

Vaata lisaks:

• SOHO päikeseobservatooriumi Päikese pilt 24. jaanuarist
• Kalle Rahu fotod

Aktiivsustsükleid loendatakse 18. sajandi keskpaigast, millal algasid pidevad Päikese vaatlused. Peamiseks – kuigi mitte ainsaks – aktiivuse näitajaks on nn Wolfi arv , mis iseloomustab plekkide ja plekigruppide arvu Päikese pinnal . Uue tsükli saabumist ennustavd plekid on eelmise perioodi plekkidega võrreldes vahetanud magnetvälja suuna ehk polaarsuse.

Peamine teave Päikese kohta saabub NASA kosmosejaamadelt SOHO – Päikese ja Heliosfääri Observatooriumilt – ja Ulysses (teine koos ESA-ga). NASA on USA ja ESA on Euroopa kosmoselendude keskused.

Vaatleja on aastaid jälginud Päikese aktiivsustsükli ja sellega seotud teemasid. Soovitame lugusid samal teemal:
Päike on taltunud, aga kahevahel
Algas Päikese tsükkel nr. 24
Päike ja plekid : pilt
Päike ja virmalised
Astronoomide ‘tähesõda’ Päikese vastu
Päikese ‘nägu’
Päikese uus elutsükkel
Päike ja Päikesetõusumaa (2 pilti)