Sluneční aktivita

Periodické změny

Pohyb Slunce

Podle Newtona neobíhá Země (E) okolo Slunce (C), ale obě tělesa se pohybují okolo svého společného těžiště G(C,E). Totéž platí také pro Zemi a Měsíc (L), Navíc není to Země, ale G(E,L) co se pohybuje okolo G(C,E)...

Při uvažování více planet se vše začíná dále komplikovat: Slunce vykonává složitý pohyb jako odpověď na pohyb planet.

Hlavní postup Slunce je zapříčiněn Jupiterem a Saturnem, které – vzhledem k poměru period 5:2- nutí Slunce k pohybu po dráze připomínající trojlístek. Těžiště G(C,planety)  se pohybuje buď uvnitř  Slunce (cca 36% času),  nebo se od okraje Slunce výrazně nevzdaluje. Jen když Jupiter míjí planetu Saturn, dosahuje vzdálenost těžiště od Slunce až cca 2.2 RS  (kde RS  je poloměr Slunce).

Slunce se pohybu vynucovanému pohybem planet brání. Zpětným vlivem na planety může tak působit jistou synchronizaci pohybu všech těles.

a 108 [km]

M/ mi [103]

Di  [km]

Jupiter     

7.78

1.0474

742792.0

Saturn   

14.3

3.4981

408793.0

Neptun

45.0

19.314

232992.0

Uran

28.7

22.869

125497.0

Vzdálenost Slunce od těžiště soustavy

Na vzdálenosti Slunce od těžiště soustavy se podílí především vnější planety (J,S,N,U), ostatní známá tělesa mají nepatrný vliv.

Jen odchylka působená Jupiterem (742792 km) vysouvá těžiště za okraj Slunce (Rs~696000 km).

Celková vzdálenost těžiště činí D=∑Di, kde Di = ai * mi/M,  ai  je vzdálenost planety od Slunce, mi hmotnost planety a M celková hmotnost. Hmotnost Slunce MSLUNCE~1990.00 [1027kg], hmotnost všech planet ∑mi ~2.67 [1027kg]. Protože ∑mi je malé vzhledem k MSLUNCE je hmotnost celé soustavy M~MSLUNCE.

Rychlost a zrychlení Slunce

Rok L v w --------------------------------------------------- 1994 79,65 89,2 199,9 1995 97,41 98,1 244,2 1996 115,96 108,5 284,1 1997 135,39 118,2 265,7 1998 155,96 127,2 245,5 1999 177,77 133,0 160,7 2000 201,10 135,7 73,7 2001 226,33 134,3 -39,9 2002 254,15 129,8 -122,4 2003 285,40 123,5 -172,7 2004 319,91 116,4 -193,8 2005 355,66 110,1 -173,5 2006 29,43 104,2 -160,4 2007 60,11 100,1 -112,8 2008 88,17 96,6 -96,2 Rychlost (v) i zrychlení (w) se poměrně výrazně mění. Hlavní perioda změn vychází z (J,S) ~19.86 let.

Obdobně jako se (z příčiny eliptických drah planet) mění odstupy konjunkcí J-S:1940.85 ( 20.41) 1961.26 ( 20.01) 1981.28 ( 19.15) 2000 mění se také odstupy největších zrychlení 1938 (18) 1956 (20) 1976 (20) 1996 a největších zpomalení   1947 (20) 1967 (22) 1989 (15) 2004 Slunce (vzhledem k barycentru).

Rok            L                   v              w

----------------------------------------------

1938 150,5  115,8  251,3

1947   7,0  105,1 -212,8

1956 355,0  105,6  164,7

1967 292,4  102,7 -224,1

1976 233,9  105,0  211,0

1989 160,9   92,7 -276,2

1996 116,0  108,5  284,1

2004 319,9  116,4 -193,8

I přes proměnlivost odstupů extrémů  (cca 15-22 let) je za vším stále perioda (J,S) ~19.86 let.

Pozorování zrychlení Slunce nevede přímo k příčině primárního 11-ti letého cyklu Sluneční aktivity.


Hlavní sluneční cykly

Teorie sluneční aktivity

1/ Slapové teorie

2/ Teorie změn momentu hybnosti

3/ Teorie umístění barycentra

4/ Teorie vlivu Jupitera

1/ Slapové teorie

Konjunkce vnitřních planet a Jupitera

Wood , -,

Jedním z navrhovaných modelů sluneční aktivity je Woodův model působení planet Jupiter, Země a Venuše na Slunce. Konfigurace E-V-Slunce-J resp. Slunce-V-E-J se opakují s periodou přibližně 22 let.

Např. konfigurace:

1727.87, 1748.63, 1793.40, (20.76+44.77+44.77 let)

1838.17, 1882.94, 1903.70, (44.77+20.76+44.77 let)

1948.47, 1993.25, 2038.01, (44.78+44.76+20.77 let)

Konjunkce a opozice V-E-J dlouhodobě nastupují poblíž maxim Sluneční aktivity, viz např. Jean-Pierre Desmoulins .

Kongruence slunečních vzplanutí

Pro každé jednotlivé datum slunečního vzplanutí (Ju.I.Vitinskij) vypočítejme zbytky po dělení synodickými periodami vnitřních planet.
Např. v letech 1957-1964 dostáváme:

Datum      (M,R)    (M,E)    (M,V)    (V,R)    (V,E)   (E,R)

          100.9 d  115.9 d  144.6 d  333.9 d  583.9 d  779.9 d

----------------------------------------------------------------

1957.792:  79.3     33.1     40.7    168.4      5.7    385.3

1957.958:  39.0     93.7    101.4    229.0     66.3    445.9

1959.042:  31.4     26.1     63.6    291.0    462.2     61.9

1959.542:  12.2     92.9    101.6    139.7     60.9    244.6

1960.625:   4.2     24.9     63.5    201.4    456.5    640.1

1961.458:   5.8     97.4     78.6    171.7    176.8    164.4

1962.708:  58.8     90.4    101.5    294.3     49.4    621.0

1963.375: 100.7    102.3     55.9    204.0    293.1     84.7

1963.708:  20.5    108.1     33.0    325.7    414.7    206.3

Vzplanutí r.1957.958, 1959.542 a 1962.708 nastala přibližně v téže fázi cyklu konjunkcí M-V-E. Konjunkce M-V-E: 1957 Dec 22 (1957.98),1959 Jul 25 (1959.57), 1962 Oct 3(1962.76). Cykly konjunkcí planet se objevují mezi slunečními vzplanutími i v jiných případech, často ale fázově posunuté (bez zjevného pravidla pro posun). Odraz některých cyklů konjunkcí byl pozorován také v závislosti na heliografických šířkách (Václav Bumba).

2/ Teorie změn momentu hybnosti

Úhlové momenty

Některé teorie odvozují sluneční aktivitu ze změn (úhlového) momentu hybnosti (vnějších) planet. Přitom

Ø  maximální  moment je v okamžiku konjunkce planet (těžiště  je od Slunce vychýleno na stranu planet)

Ø  minimální  moment je v okamžiku opozice (těžiště je blízko středu Slunce).

V těchto obou případech je změna momentu minimální a proto se očekává i minimální aktivita. Maximální aktivita má být při rozestupu planet o cca 60º, tj. na 1 minimum připadají 2 maxima!?.  Podle těchto předpokladů by vycházela minimální aktivita také v okolí r.1992 (což nenastalo).

Kvadratury vnějších planet

H.T.Mörth (United Kingdom) a L.Schlamminger (Germany) publikovali r.1979 (ve sborníku Solar-Terrestrial Influences on Weather an Climate) článek PLANETARY MOTION, SUNSPOT AND CLIMATE.

Zde se píše: „The long period peak amplitude variation appears to be associated with the angular separation of Uranus and Neptune, greatest amplitudes at angular separation 90°, smallest amplitudes near conjunction and opposition“

Přikládají graf funkce |Ln-Lu| + |Ls-Lj| pro období 1750-2000, který se kryje s vývojem sluneční aktivity – např. odhadem z grafu v maximech okolo let 1780,1840,1870,1960.  Na základě těchto úvah odvozují cyklus ((J,S),(U,N)) = 22.46 let.

Koincidence geometrických os

Vzájemný pohyb dvou synodických period se dá jen obtížně představit. Přepišme ((J,S),(U,N))=1/(1/J-1/S-1/U+1/N) na ([J,N],[S,U])/2, tj. na vzájemný pohyb geometrických os  těles J-N a S-U:

Ø  Osa úhlu Jupiter-Slunce-Neptun se pohybuje s periodou:  [J,N] = [11.8620,164.770132] = 22.1307494 let ( 8083.256 dní)

Ø  Osa úhlu Saturn-Slunce-Uran s periodou:  [S,U] = [29.457159, 84.020473] = 43.6210092 let (15932.574 dní)

Tyto osy se zarovnávají s průměrnou periodou:  ([J,N],[S,U])/2 = (22.1307494, 43.6210092)/2 = 44.92108 let/2 = 22.46054 let = 2∙11.23027 let

Perioda 22.46 let  je ale příliš dlouhá!  (Dlouhodobě nezapadá do Schoveových extrémů. Ani při použitím reálných těžišťových os  místo geometrických.) 

Kvadratury vnějších planet se rozcházejí z průběhem sluneční aktivity! Pravidelnost po několika stoletích (např. před r.1540 a po r.1950) zaniká.

3/ Teorie umístění barycentra

Vychylování barycentra  (harmonická  a chaotická uspořádání)

Dr. Ivanka Charvátová si povšimla, že sluneční činnost klesá v době, kdy je uspořádaný (harmonický) pohyb planet Jupiter a Saturn narušen jinými tělesy. Protože největší známé poruchy jsou působeny vnějšími planetami Uran a Neptun, usuzujeme, že sluneční činnost klesá v okamžiku jejich konjunkce (chaotická období). Potud je shoda s teoriemi momentu hybnosti.

V okamžiku opozice planet U-N je činnost vysoká (harmonická období).

Směr barycentra

Na vyšší sluneční činnost ve směru Slunce k barycentru a od barycentra poukázal Theodor Landscheidt.

Obdobný princip (v kombinaci se slapovou teorií) představil (nezávisle na Landscheidtovi) geofyzik Pavel Kalenda.

4/ Teorie vlivu Jupitera


Planetární interakce