จุดบนดวงอาทิตย์ ( Sunspots ) Sunspot #9289 – The sunspot that generated the flare that blinded star dust satellite

หัวข้อการบรรยาย What are the precise causes of flares and CMEs? ทำไมจุดบนดวงอาทิตย์มีรอบการเกิด ดับ ประมาณ 11 ปี ทำไมอุณหภูมิที่ชั้นของโคโรนา สูงกว่าอุณหภูมิของชั้นโฟโตสเฟียร์ CME = Coronal Mass Ejection Flares & CMEs heat billions of tons to millions of degrees in seconds Cycle – low of 0 to high of 100 concurrent spots Corona – 1.8million degrees Surface 10k degrees

ข้อมูลดวงอาทิตย์

โครงสร้างดวงอาทิตย์ (solar structure) Core: รัศมี 200,000 km เป็นที่เกิดของปฏิกิริยา นิวเครียร์ Radiation zone: 300,000 km,พลังงานแสงอาทิตย์ถูกส่งผ่านออกมาโดยการแผ่รังสี Convection zone: 200,000 km ต่ำกว่าชั้น โฟโตสเฟียร์ เป็นที่พลังงานแสงอาทิตย์5ถูกส่งผ่านออกมาโดยการ พาความร้อน Photosphere: เป็นส่วนที่ดูดกลืนการแผ่รังสีความร้อนมีความหนาประมาณ 500 km Chromosphere: sun lower atmosphere (1500 km) Transition zone: เป็นชั้นที่ถัดจากชั้น แอทโมสเฟียร์ประมาณ 8500 km และอุณหภูมิจะเพิ่มขึ้น Corona: 10,000 km รวมกับชั้น เทนนอส แอทโมสเฟียร์ เป็นที่เกิดของลมสุริยะ

การถ่ายเทความร้อนของดวงอาทิตย์ Umbra forms first then penumbra เม็ดความร้อนบนผิวดวงอาทิตย์: convection cell structure on the surface ขนาด =1000 km, life time=10min เม็ดความร้อนสว่างจะอยู่สูงกว่าเม็ดความร้อนที่มืดกว่า อุณหภูมิแตกต่างกัน 500 K

องค์ประกอบก๊าซของดวงอาทิตย์

รอบการหมุนของดวงอาทิตย์ 36 days Compare minimum to maximum disturbances MDI – gray EIT – green Cover those later 26 days

การเคลื่อนที่ของก๊าซบนผิวดวงอาทิตย์

การเกิดขึ้นของจุดบนดวงอาทิตย์ (Sunspots) อัตราการหมุนในแต่ละชั้นของดวงอาทิตย์ไม่เท่ากัน ทำให้เกิดการเหนี่ยวนำสนามแม่เหล็กขึ้น กระแสการพาความร้อน ที่เหนี่ยวนำให้เกิดสนามแม่เหล็ก ในกลุ่มของก๊าซร้อนบนผิวของดวงอาทิตย์ ปริมาณของสนามแม่เหล็กและจำนวนกลุ่มของก๊าซร้อนที่เพิ่มขึ้นบนผิวของดวงอาทิตย์ การปั่นป่วนที่เกิดขึ้นที่ผิวของดวงอาทิตย์ บริเวณขั้วเหนือ ขั้วใต้ โดยปกติแล้วขั้วของดวงอาทิตย์จะเป็นตัวสร้าง sunspots กลุ่มของsunspot ที่มีขนาดใหญ่จะสร้าง flares และ coronal It’s all magnetics! Spots appear where magnetic field intrudes into photshpere Loops extend into the corona and cause gas swirls

รูปถ่ายจากผิวดวงอาทิตย์ Granulae Sunspot Flare Faculae                      

การเกิดสนามแม่เหล็กระหว่าง sunspots

รอบการเกิดดับของจุดบนดวงอาทิตย์ จำนวนของจุดบนดวงอาทิตย์จะสูงที่สุดในทุกรอบ 11 ปี Astronomers คาดว่าเกิดจาก: - กระบวนการเกิดสนามแม่เหล็กของดวงอาทิตย์มีรอบเวลา 11 ปีต่อรอบ - อำนาจแรงโน้มถ่วงจากดาวเคราะห์ (วงโคจรของดาวพฤหัสบดี = 11.86 ปี) Magnetic Processes unknown – deep within sun? Jupiter’s gravity pull may trigger – 99% of planetary mass, causes sun to wobble (That’s how we detect extrasolar planets) Jupiter’s magnetic field is discounted

จำนวนของจุดบนดวงอาทิตย์

การจำแนกจุดดับบนดวงอาทิตย์ & แฟร์ วัดตำแหน่งในหน่วยของ องศาอาทิตย์ กลุ่มแรกอธิบายถึงขนาดของจุดบนดวงอาทิตย์ กลุ่มที่สอง อธิบายถึงรูปร่างของกลุ่มหรือตัวของจุดดับบนดวงอาทิตย์ This categorization allows astronomers to accurately predict solar flares Classifications Fsi, Fki, and Fkc carry a 100% probability of an M flare within 24 hours! Classification Fkc also carries a 50% probability of an X (X-ray) flare. Surpasses all other prediction methods and classifications. Groups that produce flares are relatively rare, except during solar maximum Progress from top towards bottom, then back Not all spots make all steps – some skip steps Fsi, Fki, Fkc – 100% M flare in 24 hours Fkc – 50% X flare

Sunspots, Flares, and CMEs MDI LASCO C2 EIT LASCO C3 November 25, 2000 MDI – Michelson Doppler Imaging – incl white lite EIT X-rays for flares LASCO – Large Angle & Spectrometric Chronograph (Corona camera)

Types of Amateur Solar Scopes Celeostat is a motorized reflective telescope Direct view or pin-hole projection system Celeostat – used to project an image into a dark room Direct View – pin-hole projection Solar Dob – use 1 way mirror at objective (serves as secondary mirror, too), polished, but uncoated mirror, and welder’s glass Filtered scope – variety of filters Filtered standard telescope – many filter types available Solar Dobsonian telescope – using 1-way mirror and uncoated mirror

Missions & Observatories Solar Observing Organizations Internet Links Missions & Observatories NASA Solar and Heliospheric Observatory (SOHO) Satellite http://sohowww.nascom.nasa.gov/ NASA Transition Region and Coronal Explorer (TRACE) Satellite http://vestige.lmsal.com/TRACE/ ESA/NASA Yohkoh Satellite http://www.lmsal.com/YPOP/ Big Bear Solar Observatory http://www.bbso.njit.edu/ Mees Observatory http://www.solar.ifa.hawaii.edu/mees.html Education Sites NASA Space Weather http://www.spaceweather.com NASA Science web http://science.nasa.gov/ http://www.spacescience.com/ NASA Solar Flare Theory http://hesperia.gsfc.nasa.gov/sftheory/ NASA Marshall Solar Physics http://science.nasa.gov/ssl/PAD/solar/ Thursday’s Classroom http://www.thursdaysclassroom.com Solar Observing Organizations Association of Lunar & Planetary Observers (ALPO) – http://www.lpl.arizona.edu/~rhill/alpo/solar.html Astronomical League Sunspotter’s Club http://www.astroleague.org/al/obsclubs/sunspot/sunsptcl.html British Astronomical Association http://ourworld.compuserve.com/homepages/M_Beales/ American Asociation of Variable Star Observers, solar http://www.aavso.org/solar/ Yahoo Solar Astronomy site list http://dir.yahoo.com/Science/Astronomy/Solar_System/Sun/