Магнитные поля пятен

Мы уже говорили, что самое замечательное свойство пятен - это их магнитное поле.

Если еще раз внимательно посмотреть на спектр пятна, то можно заметить, что некоторые линии в пятне расширены, а при хороших изображениях можно даже найти такие линии, которые в пятне расщепились на 3 линии. Схематически расщепление линии на 3 в спектре пятна показано на рис. 27. Это эффект Зеемана, т. е. расщепление спектральных линий на несколько компонент в магнитном поле. Причем, чем сильнее магнитное поле, тем больше отличаются длины волн компонент. Расстояние между компонентами и число компонент зависят и от самой линии. Можно выбрать линию, которая бы расщеплялась только на 3 компоненты и имела бы хорошую чувствительность к магнитному полю. Измеряя расстояние между крайними компонентами такой линии в спектре пятна, можно определять в нем магнитное поле. Для больших пятен это можно сделать довольно уверенно. Но при этом мы не будем знать полярность магнитного поля в пятне (южная или северная). Для этого мы должны определить характер поляризации Зеемановских компонент с помощью поляризационной оптики. Желающих подробнее ознакомиться с теорией и более точными методами измерения магнитных полей отсылаем к специальной литературе. Для тех же, кто по спектрам больших пятен хочет оценить напряженность магнитного поля в них, перечислим несколько линий, по которым можно определить величину напряженности (табл. 9) и приведем соответствующую формулу.

Рис. 27. Расщепление спектральной линии на 3 компонента в спектре солнечного пятна

Таблица 9

Формула для определения напряженности магнитного поля пятна:

В ней Н - напряженность в эрстедах, Δλ - расстояние между центрами крайних компонент расщепленной линии в ангстремах, gλ² берется из табл. 9 для той линии, по которой ведутся измерения. Линии табл. 8 отмечены на рис. X треугольниками и выписаны в примечаниях к табл. 8. В последнем столбце табл. 9 приведена напряженность магнитного поля при расщеплении линий Δλ = 0, 1 Å.

Для того чтобы без измерений направления поля (N-или S-полярности) ориентироваться в магнитных полях на Солнце, можно пользоваться основным законом распределения полярностей в группах солнечных пятен. Закон этот следующий.

В каждом 11-летнем цикле активности ведущие (западные) пятна групп северного полушария имеют одну полярность, хвостовые (восточные) пятна - противоположную. В южном полушарии распределение полярностей обратное. Так, в текущем, 22-м цикле, начавшемся в сентябре 1986 г., ведущие пятна в северной полусфере Солнца имеют S-полярность (южную или " -"), хвостовые пятна - N-полярность. В южной полусфере полярность ведущих пятен - N, а хвостовых - S. В 23-м цикле, который начнется примерно через 11 лет, т. е. в 1997 г., картина будет обратная: в северной полусфере ведущие пятна будут N-полярности, хвостовые - S, а в южной наоборот. В сложных группах этот закон не всегда выдерживается.