A fotoszféra jelenségei
GRANULÁK
A fotoszféra átlagosan 1000 km átmérőjű képződményei, élettartamuk 6-10 perc körüli. Egy-egy granula belsejében 1-2 km/s-os sebességgel áramlik felfelé az anyag, ez a tartomány világosabbnak látszik, mivel forróbb a környezeténél. Energiája egy részét a felszínre jutva kisugározza, majd a granula külső, sötétebb részén az immár hidegebb anyag visszaáramlik. A granulák teljesen beborítják a fotoszférát, szemcsés, márványos megjelenést adva annak.
SZPIKULÁK
Hosszúkás, kúp alakú képződmények, szélességük 700-1000 km alapjuknál, magasságuk 5-15 ezer km, így a koronába is felnyúlhatnak. Hatalmas számban találhatók a napkorongon, átlagos élettartamuk 4-10 perc körüli. Megfigyeléseink szerint a szupergranulák határainál, az összesűrűsödő erővonalaknál helyezkednek el.
SZUPERGRANULÁK
Több száz granulát tartalmazó cellából szupergranulák jöhetnek létre, melyek átmérője eléri a 30.000-50.000 km-es nagyságot is. A granulációval ellentétben a szupergranuláció nem figyelhető meg optikai távcsővel. A szupergranulák létezését a vízszintes sebességeloszlás mérésével lehet kimutatni. A szupergranulában a plazma áramlási sebessége 0,5 km/s. Egy szupergranula átlagos élettartama 1-2 nap lehet.
NAPFOLTOK
A fotoszféra legfeltűnőbb objektumai, a környezetüknél sötétebbnek látszanak, mivel 1000-2000 fokkal hidegebbek annál. Egy egyedülálló napfolt átlagos átmérője 1000 km, területén a fotoszféra 100 km-es mélységig besüllyed, élettartama nagyságrendileg 1 hét.
A napfoltnak két része van. Egy sötétebb belső mag, az umbra, amely a folt teljes területének mintegy 20%-át fedi le és egy világosabb, szálas szerkezetű külső rész, a penumbra. A színbeli különbséget a hőmérséklet változása hozza létre. A napfolt hidegebb a fotoszféra többi részénél, körülbelül 1500-2000 fokkal, az umbra a folt leghidegebb része, ezért látjuk sötétebbnek. A különféle hullámhosszokon más-más képet mutat a környezetük.
NAPFOLTCIKLUS
A napfoltok száma és a Nap aktivitása nem állandó és egyenletes, hanem a mágneses ciklusoknak megfelelően periodikus változásokat mutat. Két napfoltminimum között eltelt időt napfoltciklusnak nevezzük, ennek átlagos hossza 11,2 év, de több éves eltérést is mutathat.
Az egymást követő maximumok magassága között különbségek vannak, illetve a ciklusok hossza is változó. Az is jól kirajzolódik, hogy a minimumtól a maximumig meredekebb az emelkedés, kb. 3-4 év, míg a napfoltok számának csökkenése egy lassabb folyamat.
1650 és 1700 között meglepően kevés volt a napfolt, ezt az időszakot Maunder-minimumnak nevezzük.
Pillangódiagramnak hívjuk (alakja miatt) a napfoltcsoportok naprajzi szélesség szerinti eloszlásának ábrázolását. A következő napfoltmaximum időpontja és erőssége csak becsülhető.
A Nap aktivitása nemcsak időben, hanem helyileg is változik. A fotoszféra jelenségeinek egy része az úgynevezett aktív régiókban csoportosul, itt jelennek meg a napfoltok is. Ezek a ciklus elején 30-40 fokos naprajzi szélességnél tűnnek fel, majd az idő előrehaladtával egyre közelebb húzódnak az egyenlítőhöz.
A Nap északi és déli féltekéjének polaritása ellentétes. A polaritások a 11 év körüli napfoltciklusnak megfelelően rendszeresen cserélődnek. A napfoltok száma és a napaktivitás nemcsak 11 éves ciklusokat mutat, hanem ennél hosszabb időtartamú változásai is ismeretesek – előfordult, hogy több évtizeden keresztül szinte egyetlen folt sem mutatkozott a Napon.
FÁKLYAMEZŐK
A fotoszféra, illetve a felette elhelyezkedő kromoszféra képződményei. A fotoszféránál néhányszáz fokkal melegebbek, így annál fényesebb képződmények, gyakran a napfoltok körül mutatkoznak, de 35 fokos szélesség felett is megfigyelhetők. A fáklyákból kialakuló mezők fényes, gyöngyszerűen összefűzött alakzatot alkotnak. A fáklyák kialakulásában is a mágneses tér játszik fontos szerepet.
FLEREK
Rövid életű, néhány perces, rendkívül heves, a napfoltokhoz kapcsolódó robbanásos jelenségek. Gyakoriságuk változó, a naptevékenység maximumakor többször tíz kisebb-nagyobb flerjelenség történik naponta. Valószínűleg ellentétes mágneses terek találkozásakor hirtelen felszabaduló energia hozza létre őket. Ilyenkor nagy sebességgel plazmafelhő hagyja el a csillagot, s indul el a bolygóközi térbe. Hőmérsékletük többször tízmillió fok is lehet, azaz meghaladhatja a Nap belsejében uralkodó hőmérsékletet. Anyaguk kilövellési sebessége eléri az 1000 km/s-ot, így egyetlen alkalommal akár több millió tonnányi anyag is elhagyhatja a Napot.
A kromoszféra jelenségei
PROTUBERANCIÁK
A fotoszféra felett lebegő hatalmas gáztömegek, a Nap légkörének talán leglátványosabb képződményei. Anyaguk sűrűbb és hidegebb a kromoszféránál, átlagos méretük 100 ezer km körüli. Két fő típusukat érdemes megemlíteni: a nyugodt és az aktív protuberanciákat. A nyugodt protuberanciák élettartama nagyságrendileg egy hónap, anyagukat a fotoszférából kinyúló erővonalak tartják lebegve, illetve azok mentén áramlanak vissza a Napba. Az aktív vagy robbanó protuberanciák ezzel ellentétben gyors változásokat mutató, rövidéletű képződmények. A bennük lévő anyag néhányszáz km/s-os sebességgel lökődik ki, a nagyobb protuberanciák anyagának egy része el is hagyhatja a Napot. A korong szélén lévő protuberanciákat az égi háttér előtt világosnak látjuk.
FILAMENTEK
Ha a protuberancia a korong előtt helyezkedik el, sötétebbnek mutatkozik, mint a fotoszféra – ekkor filamenteknek nevezzük őket.
A napkorona jelenségei
NAPSZÉL
A magas hőmérséklet következtében a korona anyaga eléri és meg is haladja a szökési sebességet, ezért rendkívül gyorsan áramlik kifelé. Ezt a részecskeáramot nevezzük napszélnek, melynek révén a Nap másodpercenként 3 millió tonnányi anyagot veszít. Induló sebessége 4000 km/s körüli, a Naptól távolodva fokozatosan lassul, a Föld távolságában átlagosan 400 km/s-os, sűrűsége itt általában 10 részecske cm3-enként. A korona anyaga nem egyenletesen szóródik szét. A napszél nagy része ugyanis az úgynevezett koronalyukakból fúj a pólusok környékén, itt a mágneses erővonalak nem alkotnak zárt hurkot. Ezek a régiók sötétebbnek mutatkoznak környezetüknél, bennük a gáz sűrűsége kisebb, mint a környező koronában, és a hőmérséklet is csak feleakkora.
KORONAKITÖRÉS (CME)
Nagy plazmafelhők is kidobódhatnak (koronakitörés, CME: Coronal Mass Ejection). Az áramlási sebesség 400-800 km/s.