Η ατμόσφαιρα του Ήλιου κυριαρχείται από έναν υπέροχο ρυθμό άμπωτης και ροής δραστηριότητας. Οι ηλιακές κηλίδες, οι μεγαλύτερες από τις οποίες είναι ορατές ακόμη και χωρίς τηλεσκόπιο, είναι περιοχές με εξαιρετικά ισχυρά μαγνητικά πεδία στην επιφάνεια ενός άστρου. Ένα τυπικό ώριμο σημείο είναι λευκό και σε σχήμα μαργαρίτας. Αποτελείται από έναν σκοτεινό κεντρικό πυρήνα που ονομάζεται umbra, ο οποίος είναι ένας βρόχος μαγνητικής ροής που εκτείνεται κατακόρυφα από κάτω, και ένας ελαφρύτερος δακτύλιος ινών γύρω του, που ονομάζεται ημισφαίριο, στον οποίο το μαγνητικό πεδίο εκτείνεται προς τα έξω οριζόντια.
Ηλιακοί Κηλίδες
Στις αρχές του εικοστού αιώνα. Ο George Ellery Hale, χρησιμοποιώντας το νέο του τηλεσκόπιο για να παρατηρήσει την ηλιακή δραστηριότητα σε πραγματικό χρόνο, διαπίστωσε ότι το φάσμα των ηλιακών κηλίδων είναι παρόμοιο με αυτό των ψυχρών κόκκινων αστεριών τύπου M. Έτσι, έδειξε ότι η σκιά φαίνεται σκοτεινή επειδή η θερμοκρασία της είναι μόνο περίπου 3000 K, πολύ μικρότερη από τη θερμοκρασία περιβάλλοντος των 5800 K.φωτόσφαιρα. Η μαγνητική πίεση και η πίεση του αερίου στο σημείο πρέπει να εξισορροπούν την πίεση του περιβάλλοντος. Πρέπει να ψύχεται έτσι ώστε η εσωτερική πίεση του αερίου να γίνει σημαντικά χαμηλότερη από την εξωτερική. Στις «δροσερές» περιοχές γίνονται εντατικές διεργασίες. Οι ηλιακές κηλίδες ψύχονται με την καταστολή της μεταφοράς, η οποία μεταφέρει θερμότητα από κάτω, από ένα ισχυρό πεδίο. Για το λόγο αυτό, το κατώτερο όριο του μεγέθους τους είναι τα 500 km. Τα μικρότερα σημεία θερμαίνονται γρήγορα από την ακτινοβολία του περιβάλλοντος και καταστρέφονται.
Παρά την έλλειψη συναγωγής, υπάρχει πολλή οργανωμένη κίνηση στα μπαλώματα, κυρίως σε μερική σκιά όπου το επιτρέπουν οι οριζόντιες γραμμές του πεδίου. Ένα παράδειγμα τέτοιας κίνησης είναι το φαινόμενο Evershed. Πρόκειται για μια ροή με ταχύτητα 1 km/s στο εξωτερικό μισό του ημιόνυμφου, η οποία εκτείνεται πέρα από τα όριά της με τη μορφή κινούμενων αντικειμένων. Τα τελευταία είναι στοιχεία του μαγνητικού πεδίου που ρέουν προς τα έξω στην περιοχή που περιβάλλει το σημείο. Στη χρωμόσφαιρα πάνω από αυτό, η αντίστροφη ροή Evershed εμφανίζεται ως σπείρες. Το εσωτερικό μισό του μισοφύγματος κινείται προς τη σκιά.
Οι ηλιακές κηλίδες παρουσιάζουν επίσης διακυμάνσεις. Όταν ένα κομμάτι της φωτόσφαιρας γνωστό ως «γέφυρα φωτός» διασχίζει τη σκιά, υπάρχει μια γρήγορη οριζόντια ροή. Αν και το σκιερό πεδίο είναι πολύ ισχυρό για να επιτρέπει την κίνηση, υπάρχουν γρήγορες ταλαντώσεις με περίοδο 150 δευτερολέπτων στη χρωμόσφαιρα ακριβώς πάνω. Πάνω από το μισοφέγγαρο υπάρχουν τα λεγόμενα. κινούμενα κύματα που διαδίδονται ακτινικά προς τα έξω με περίοδο 300 δευτερολέπτων.
Αριθμός ηλιακών κηλίδων
Η ηλιακή δραστηριότητα περνά συστηματικά σε ολόκληρη την επιφάνεια του άστρου μεταξύ 40°γεωγραφικό πλάτος, που υποδηλώνει τον παγκόσμιο χαρακτήρα αυτού του φαινομένου. Παρά τις σημαντικές διακυμάνσεις στον κύκλο, είναι συνολικά εντυπωσιακά κανονικός, όπως αποδεικνύεται από την καθιερωμένη σειρά στις αριθμητικές και γεωγραφικές θέσεις των ηλιακών κηλίδων.
Στην αρχή της περιόδου, ο αριθμός των ομάδων και τα μεγέθη τους αυξάνονται γρήγορα έως ότου μετά από 2–3 χρόνια επιτευχθεί ο μέγιστος αριθμός και μετά από ένα άλλο έτος - η μέγιστη περιοχή. Η μέση διάρκεια ζωής μιας ομάδας είναι περίπου μία περιστροφή του Ήλιου, αλλά μια μικρή ομάδα μπορεί να διαρκέσει μόνο 1 ημέρα. Οι μεγαλύτερες ομάδες ηλιακών κηλίδων και οι μεγαλύτερες εκρήξεις συμβαίνουν συνήθως 2 ή 3 χρόνια μετά την επίτευξη του ορίου ηλιακών κηλίδων.
Μπορεί να έχει έως και 10 ομάδες και 300 κηλίδες και μία ομάδα μπορεί να έχει έως και 200. Η πορεία του κύκλου μπορεί να είναι ακανόνιστη. Ακόμη και κοντά στο μέγιστο, ο αριθμός των ηλιακών κηλίδων μπορεί προσωρινά να μειωθεί σημαντικά.
11ετής κύκλος
Ο αριθμός των ηλιακών κηλίδων επιστρέφει στο ελάχιστο κάθε 11 χρόνια. Αυτή τη στιγμή, υπάρχουν αρκετοί μικροί παρόμοιοι σχηματισμοί στον Ήλιο, συνήθως σε χαμηλά γεωγραφικά πλάτη, και για μήνες μπορεί να απουσιάζουν εντελώς. Νέες ηλιακές κηλίδες αρχίζουν να εμφανίζονται σε μεγαλύτερα γεωγραφικά πλάτη, μεταξύ 25° και 40°, με αντίθετη πολικότητα από τον προηγούμενο κύκλο.
Ταυτόχρονα, νέα σημεία μπορούν να υπάρχουν σε μεγάλα γεωγραφικά πλάτη και παλιά σημεία σε χαμηλά γεωγραφικά πλάτη. Τα πρώτα σημεία του νέου κύκλου είναι μικρά και ζουν μόνο λίγες μέρες. Δεδομένου ότι η περίοδος περιστροφής είναι 27 ημέρες (μεγαλύτερη σε μεγαλύτερα γεωγραφικά πλάτη), συνήθως δεν επιστρέφουν και οι νεότερες είναι πιο κοντά στον ισημερινό.
Για κύκλο 11 ετώνη διαμόρφωση της μαγνητικής πολικότητας των ομάδων ηλιακών κηλίδων είναι η ίδια σε ένα δεδομένο ημισφαίριο και είναι στην αντίθετη κατεύθυνση στο άλλο ημισφαίριο. Αλλάζει το επόμενο διάστημα. Έτσι, οι νέες ηλιακές κηλίδες σε μεγάλα γεωγραφικά πλάτη στο βόρειο ημισφαίριο μπορούν να έχουν θετική πολικότητα και μετά αρνητική πολικότητα και οι ομάδες από τον προηγούμενο κύκλο σε χαμηλό γεωγραφικό πλάτος θα έχουν τον αντίθετο προσανατολισμό.
Σταδιακά, οι παλιές κηλίδες εξαφανίζονται και νέες εμφανίζονται σε μεγάλους αριθμούς και μεγέθη σε χαμηλότερα γεωγραφικά πλάτη. Η κατανομή τους έχει σχήμα πεταλούδας.
Πλήρης κύκλος
Επειδή η διαμόρφωση της μαγνητικής πολικότητας των ομάδων ηλιακών κηλίδων αλλάζει κάθε 11 χρόνια, επιστρέφει στην ίδια τιμή κάθε 22 χρόνια, και αυτή η περίοδος θεωρείται η περίοδος ενός πλήρους μαγνητικού κύκλου. Στην αρχή κάθε περιόδου, το συνολικό πεδίο του Ήλιου, που καθορίζεται από το κυρίαρχο πεδίο στον πόλο, έχει την ίδια πολικότητα με τις κηλίδες της προηγούμενης. Καθώς οι ενεργές περιοχές σπάνε, η μαγνητική ροή χωρίζεται σε τμήματα με θετικό και αρνητικό πρόσημο. Αφού εμφανιστούν και εξαφανιστούν πολλές κηλίδες στην ίδια ζώνη, σχηματίζονται μεγάλες μονοπολικές περιοχές με το ένα ή το άλλο ζώδιο, οι οποίες κινούνται προς τον αντίστοιχο πόλο του Ήλιου. Κατά τη διάρκεια κάθε ελάχιστου στους πόλους, κυριαρχεί η ροή της επόμενης πολικότητας σε αυτό το ημισφαίριο, και αυτό είναι το πεδίο όπως φαίνεται από τη Γη.
Αλλά εάν όλα τα μαγνητικά πεδία είναι ισορροπημένα, πώς χωρίζονται σε μεγάλες μονοπολικές περιοχές που διέπουν το πολικό πεδίο; Αυτή η ερώτηση δεν έχει απαντηθεί. Τα πεδία που πλησιάζουν τους πόλους περιστρέφονται πιο αργά από τις ηλιακές κηλίδες στην περιοχή του ισημερινού. Τελικά τα αδύναμα πεδία φτάνουν στον πόλο και αντιστρέφουν το κυρίαρχο πεδίο. Αυτό αντιστρέφει την πολικότητα που θα έπρεπε να έχουν οι κορυφαίες θέσεις των νέων ομάδων, συνεχίζοντας έτσι τον κύκλο των 22 ετών.
Ιστορικά στοιχεία
Αν και ο κύκλος της ηλιακής δραστηριότητας ήταν αρκετά τακτικός για αρκετούς αιώνες, υπήρξαν σημαντικές παραλλαγές σε αυτόν. Το 1955-1970, υπήρχαν πολύ περισσότερες ηλιακές κηλίδες στο βόρειο ημισφαίριο και το 1990 κυριάρχησαν στο νότιο. Οι δύο κύκλοι, που κορυφώθηκαν το 1946 και το 1957, ήταν οι μεγαλύτεροι στην ιστορία.
Ο Άγγλος αστρονόμος W alter Maunder βρήκε στοιχεία για μια περίοδο χαμηλής ηλιακής μαγνητικής δραστηριότητας, υποδεικνύοντας ότι πολύ λίγες ηλιακές κηλίδες παρατηρήθηκαν μεταξύ 1645 και 1715. Αν και αυτό το φαινόμενο ανακαλύφθηκε για πρώτη φορά γύρω στο 1600, λίγες θεάσεις καταγράφηκαν κατά τη διάρκεια αυτής της περιόδου. Αυτή η περίοδος ονομάζεται ελάχιστη Mound.
Έμπειροι παρατηρητές ανέφεραν την εμφάνιση μιας νέας ομάδας σημείων ως σπουδαίο γεγονός, σημειώνοντας ότι δεν τα είχαν δει για πολλά χρόνια. Μετά το 1715 αυτό το φαινόμενο επανήλθε. Συνέπεσε με την ψυχρότερη περίοδο στην Ευρώπη από το 1500 έως το 1850. Ωστόσο, η σύνδεση μεταξύ αυτών των φαινομένων δεν έχει αποδειχθεί.
Υπάρχουν κάποια στοιχεία για άλλες παρόμοιες περιόδους σε μεσοδιαστήματα περίπου 500 ετών. Όταν η ηλιακή δραστηριότητα είναι υψηλή, ισχυρά μαγνητικά πεδία που δημιουργούνται από τον ηλιακό άνεμο εμποδίζουν τις γαλαξιακές κοσμικές ακτίνες υψηλής ενέργειας που πλησιάζουν τη Γη, με αποτέλεσμα λιγότεροο σχηματισμός άνθρακα-14. Η μέτρηση 14Σ σε δακτυλίους δέντρων επιβεβαιώνει τη χαμηλή δραστηριότητα του Ήλιου. Ο κύκλος των 11 ετών ανακαλύφθηκε μέχρι τη δεκαετία του 1840, επομένως οι παρατηρήσεις πριν από εκείνη την εποχή ήταν ακανόνιστες.
Εφήμερες περιοχές
Εκτός από τις ηλιακές κηλίδες, υπάρχουν πολλά μικροσκοπικά δίπολα που ονομάζονται εφήμερες ενεργές περιοχές που υπάρχουν κατά μέσο όρο σε λιγότερο από μία ημέρα και βρίσκονται σε όλο τον Ήλιο. Ο αριθμός τους φτάνει τους 600 την ημέρα. Αν και οι εφήμερες περιοχές είναι μικρές, μπορούν να αποτελούν σημαντικό μέρος της μαγνητικής ροής του ήλιου. Αλλά επειδή είναι ουδέτερα και μάλλον μικρά, πιθανότατα δεν παίζουν ρόλο στην εξέλιξη του κύκλου και του παγκόσμιου μοντέλου πεδίου.
Προεξοχές
Αυτό είναι ένα από τα πιο όμορφα φαινόμενα που μπορεί να παρατηρηθεί κατά τη διάρκεια της ηλιακής δραστηριότητας. Είναι παρόμοια με τα σύννεφα στην ατμόσφαιρα της Γης, αλλά υποστηρίζονται από μαγνητικά πεδία και όχι από ροές θερμότητας.
Το πλάσμα των ιόντων και των ηλεκτρονίων που συνθέτουν την ηλιακή ατμόσφαιρα δεν μπορεί να διασχίσει τις οριζόντιες γραμμές πεδίου, παρά τη δύναμη της βαρύτητας. Οι προεξοχές εμφανίζονται στα όρια μεταξύ αντίθετων πολικοτήτων, όπου οι γραμμές πεδίου αλλάζουν κατεύθυνση. Επομένως, αποτελούν αξιόπιστους δείκτες απότομων μεταπτώσεων πεδίου.
Όπως και στη χρωμόσφαιρα, οι προεξοχές είναι διαφανείς στο λευκό φως και, με εξαίρεση τις ολικές εκλείψεις, θα πρέπει να παρατηρούνται σε Ηα (656, 28 nm). Κατά τη διάρκεια μιας έκλειψης, η κόκκινη γραμμή Hα δίνει στις προεξοχές μια όμορφη ροζ απόχρωση. Η πυκνότητά τους είναι πολύ μικρότερη από αυτή της φωτόσφαιρας, αφού είναι και αυτήλίγες συγκρούσεις. Απορροφούν την ακτινοβολία από κάτω και την εκπέμπουν προς όλες τις κατευθύνσεις.
Το φως που φαίνεται από τη Γη κατά τη διάρκεια μιας έκλειψης στερείται ανερχόμενων ακτίνων, επομένως οι προεξοχές φαίνονται πιο σκούρες. Αλλά επειδή ο ουρανός είναι ακόμα πιο σκοτεινός, φαίνονται φωτεινοί στο φόντο του. Η θερμοκρασία τους είναι 5000-50000 K.
Τύποι προεξοχών
Υπάρχουν δύο κύριοι τύποι προεξοχών: αθόρυβα και μεταβατικά. Τα πρώτα συνδέονται με μαγνητικά πεδία μεγάλης κλίμακας που σηματοδοτούν τα όρια μονοπολικών μαγνητικών περιοχών ή ομάδων ηλιακών κηλίδων. Δεδομένου ότι τέτοιες περιοχές ζουν για μεγάλο χρονικό διάστημα, το ίδιο ισχύει και για ήσυχες προεξοχές. Μπορούν να έχουν διάφορα σχήματα - φράκτες, αιωρούμενα σύννεφα ή χοάνες, αλλά είναι πάντα δισδιάστατα. Τα σταθερά νήματα συχνά γίνονται ασταθή και εκρήγνυνται, αλλά μπορούν επίσης απλώς να εξαφανιστούν. Οι ήρεμες προεξοχές ζουν για αρκετές ημέρες, αλλά νέες μπορούν να σχηματιστούν στο μαγνητικό όριο.
Οι παροδικές προεξοχές αποτελούν αναπόσπαστο μέρος της ηλιακής δραστηριότητας. Αυτά περιλαμβάνουν πίδακες, που είναι μια αποδιοργανωμένη μάζα υλικού που εκτινάσσεται από μια έκλαμψη, και συστάδες, που είναι συγκεντρωμένα ρεύματα μικρών εκπομπών. Και στις δύο περιπτώσεις, μέρος της ύλης επιστρέφει στην επιφάνεια.
Οι προεξοχές σε σχήμα βρόχου είναι οι συνέπειες αυτών των φαινομένων. Κατά τη διάρκεια της έκλαμψης, η ροή ηλεκτρονίων θερμαίνει την επιφάνεια έως και εκατομμύρια μοίρες, σχηματίζοντας θερμές (πάνω από 10 εκατομμύρια K) κορυφαίες προεξοχές. Ακτινοβολούν έντονα, αφού ψύχονται και στερούνται στήριξης, κατεβαίνουν στην επιφάνεια με τη μορφήκομψοί βρόχοι, ακολουθώντας τις μαγνητικές γραμμές δύναμης.
Flashes
Το πιο θεαματικό φαινόμενο που σχετίζεται με την ηλιακή δραστηριότητα είναι οι εκλάμψεις, οι οποίες είναι μια απότομη απελευθέρωση μαγνητικής ενέργειας από την περιοχή των ηλιακών κηλίδων. Παρά την υψηλή ενέργεια, τα περισσότερα από αυτά είναι σχεδόν αόρατα στο ορατό εύρος συχνοτήτων, καθώς η εκπομπή ενέργειας συμβαίνει σε μια διαφανή ατμόσφαιρα και μόνο η φωτόσφαιρα, η οποία φτάνει σχετικά χαμηλά επίπεδα ενέργειας, μπορεί να παρατηρηθεί στο ορατό φως.
Οι εκλάμψεις φαίνονται καλύτερα στη γραμμή Ηα, όπου η φωτεινότητα μπορεί να είναι 10 φορές μεγαλύτερη από ό,τι στη γειτονική χρωμόσφαιρα και 3 φορές μεγαλύτερη από ό,τι στο περιβάλλον συνεχές. Στο Hα, μια μεγάλη έκλαμψη θα καλύψει αρκετές χιλιάδες ηλιακούς δίσκους, αλλά μόνο μερικά μικρά φωτεινά σημεία εμφανίζονται στο ορατό φως. Η ενέργεια που απελευθερώνεται σε αυτήν την περίπτωση μπορεί να φτάσει τα 1033 erg, που είναι ίση με την έξοδο ολόκληρου του αστέρα σε 0,25 δευτερόλεπτα. Το μεγαλύτερο μέρος αυτής της ενέργειας αρχικά απελευθερώνεται με τη μορφή ηλεκτρονίων και πρωτονίων υψηλής ενέργειας και η ορατή ακτινοβολία είναι ένα δευτερεύον αποτέλεσμα που προκαλείται από την πρόσκρουση των σωματιδίων στη χρωμόσφαιρα.
Τύποι κρουσμάτων
Το εύρος μεγεθών των εκλάμψεων είναι μεγάλο - από γιγάντιες, που βομβαρδίζουν τη Γη με σωματίδια, έως ελάχιστα αισθητές. Συνήθως ταξινομούνται με βάση τις σχετικές ροές ακτίνων Χ με μήκη κύματος από 1 έως 8 angstroms: Cn, Mn ή Xn για περισσότερο από 10-6, 10-5 και 10-4 W/m2 αντίστοιχα. Άρα το M3 στη Γη αντιστοιχεί σε ροή 3×10-5 W/m2. Αυτός ο δείκτης δεν είναι γραμμικός καθώς μετρά μόνο την κορυφή και όχι τη συνολική ακτινοβολία. Η ενέργεια που απελευθερώνεται στις 3-4 μεγαλύτερες εκλάμψεις κάθε χρόνο είναι ισοδύναμη με το άθροισμα των ενεργειών όλων των άλλων.
Οι τύποι σωματιδίων που δημιουργούνται από τα φλας αλλάζουν ανάλογα με τον τόπο επιτάχυνσης. Δεν υπάρχει αρκετό υλικό μεταξύ του Ήλιου και της Γης για ιονίζουσες συγκρούσεις, έτσι διατηρούν την αρχική τους κατάσταση ιονισμού. Τα σωματίδια που επιταχύνονται στο στέμμα από κρουστικά κύματα παρουσιάζουν τυπικό στεφανιαίο ιονισμό 2 εκατομμυρίων Κ. Τα σωματίδια που επιταχύνονται στο σώμα εκλάμψεως έχουν σημαντικά υψηλότερο ιονισμό και εξαιρετικά υψηλές συγκεντρώσεις He3, ένα σπάνιο ισότοπο του ήλιο μόνο με ένα νετρόνιο.
Οι περισσότερες μεγάλες εξάρσεις συμβαίνουν σε μικρό αριθμό υπερκινητικών μεγάλων ομάδων ηλιακών κηλίδων. Οι ομάδες είναι μεγάλες συστάδες μιας μαγνητικής πολικότητας που περιβάλλονται από το αντίθετο. Αν και η πρόβλεψη της δραστηριότητας των ηλιακών εκλάμψεων είναι δυνατή λόγω της παρουσίας τέτοιων σχηματισμών, οι ερευνητές δεν μπορούν να προβλέψουν πότε θα εμφανιστούν και δεν γνωρίζουν τι τους προκαλεί.
Επίπτωση της Γης
Εκτός από την παροχή φωτός και θερμότητας, ο Ήλιος προσκρούει στη Γη μέσω της υπεριώδους ακτινοβολίας, ενός σταθερού ρεύματος ηλιακού ανέμου και σωματιδίων από μεγάλες εκλάμψεις. Η υπεριώδης ακτινοβολία δημιουργεί το στρώμα του όζοντος, το οποίο με τη σειρά του προστατεύει τον πλανήτη.
Οι μαλακές (μεγάλου μήκους κύματος) ακτίνες Χ από το ηλιακό στέμμα δημιουργούν στρώματα της ιονόσφαιρας που δημιουργούνπιθανή ραδιοεπικοινωνία βραχέων κυμάτων. Τις ημέρες ηλιακής δραστηριότητας, η ακτινοβολία από το στέμμα (αργά μεταβαλλόμενη) και οι εκλάμψεις (παρορμητικές) αυξάνονται για να δημιουργηθεί ένα καλύτερο ανακλαστικό στρώμα, αλλά η πυκνότητα της ιονόσφαιρας αυξάνεται μέχρι να απορροφηθούν τα ραδιοκύματα και να παρεμποδιστούν οι επικοινωνίες βραχέων κυμάτων.
Σκληρότεροι (μικρότερο μήκος κύματος) παλμοί ακτίνων Χ από εκλάμψεις ιονίζουν το χαμηλότερο στρώμα της ιονόσφαιρας (στρώμα D), δημιουργώντας ραδιοφωνική εκπομπή.
Το περιστρεφόμενο μαγνητικό πεδίο της Γης είναι αρκετά ισχυρό ώστε να εμποδίζει τον ηλιακό άνεμο, σχηματίζοντας μια μαγνητόσφαιρα γύρω από την οποία ρέουν σωματίδια και πεδία. Στην πλευρά απέναντι από το φωτιστικό, οι γραμμές πεδίου σχηματίζουν μια δομή που ονομάζεται γεωμαγνητικό λοφίο ή ουρά. Όταν ο ηλιακός άνεμος αυξάνεται, υπάρχει μια απότομη αύξηση στο πεδίο της Γης. Όταν το διαπλανητικό πεδίο αλλάζει προς την αντίθετη κατεύθυνση από εκείνη της Γης ή όταν το χτυπούν μεγάλα σύννεφα σωματιδίων, τα μαγνητικά πεδία στο λοφίο ανασυνδυάζονται και η ενέργεια απελευθερώνεται για να δημιουργηθούν τα σέλας.
Μαγνητικές καταιγίδες και ηλιακή δραστηριότητα
Κάθε φορά που μια μεγάλη στεφανιαία τρύπα περιστρέφεται γύρω από τη Γη, ο ηλιακός άνεμος επιταχύνεται και εμφανίζεται μια γεωμαγνητική καταιγίδα. Αυτό δημιουργεί έναν κύκλο 27 ημερών, ιδιαίτερα αισθητό στο ελάχιστο των ηλιακών κηλίδων, που καθιστά δυνατή την πρόβλεψη της ηλιακής δραστηριότητας. Μεγάλες εκλάμψεις και άλλα φαινόμενα προκαλούν εκτοξεύσεις στεφανιαίας μάζας, σύννεφα ενεργητικών σωματιδίων που σχηματίζουν ένα ρεύμα δακτυλίου γύρω από τη μαγνητόσφαιρα, προκαλώντας έντονες διακυμάνσεις στο γήινο πεδίο, που ονομάζονται γεωμαγνητικές καταιγίδες. Αυτά τα φαινόμενα διακόπτουν τις ραδιοεπικοινωνίες και δημιουργούν υπερτάσεις ισχύος σε γραμμές μεγάλων αποστάσεων και άλλους αγωγούς μεγάλων αποστάσεων.
Ίσως το πιο ενδιαφέρον από όλα τα γήινα φαινόμενα είναι η πιθανή επίδραση της ηλιακής δραστηριότητας στο κλίμα του πλανήτη μας. Το ελάχιστο Mound φαίνεται λογικό, αλλά υπάρχουν και άλλα σαφή αποτελέσματα. Οι περισσότεροι επιστήμονες πιστεύουν ότι υπάρχει μια σημαντική σύνδεση, που καλύπτεται από μια σειρά από άλλα φαινόμενα.
Επειδή τα φορτισμένα σωματίδια ακολουθούν μαγνητικά πεδία, η σωματική ακτινοβολία δεν παρατηρείται σε όλες τις μεγάλες εκλάμψεις, αλλά μόνο σε εκείνες που βρίσκονται στο δυτικό ημισφαίριο του Ήλιου. Γραμμές δύναμης από τη δυτική πλευρά του φτάνουν στη Γη, κατευθύνοντας τα σωματίδια εκεί. Τα τελευταία είναι κυρίως πρωτόνια, επειδή το υδρογόνο είναι το κυρίαρχο συστατικό στοιχείο του ήλιου. Πολλά σωματίδια που κινούνται με ταχύτητα 1000 km/s δευτερόλεπτο δημιουργούν ένα μέτωπο κρουστικού κύματος. Η ροή των σωματιδίων χαμηλής ενέργειας σε μεγάλες εκλάμψεις είναι τόσο έντονη που απειλεί τη ζωή των αστροναυτών έξω από το μαγνητικό πεδίο της Γης.
