الكلف الشمسية

أكثر الهيئات المميزة للفوتوسفير هي الكلف الشمسية Sun spots تكون الكلف الشمسية أحياناً على الشمس بما فيه الكفاية من الكبر كي ترى بالعين المجردة، وقد لوحظ العديد منها منذ عدة قرون، أول من شاهدها هو العلامة غاليلو بصورة حقيقية على سطح الشمس نفسها إضافة إلى ما يبدو منها من بقع معتمة في الغلاف الجوي الأرضي. لقد اقترح الكسندر سكوت في عام 1774 بأن الكلف الشمسية هي فجوات Holes أو ثقوب مبردة تبدو محترقة في الداخل الشمسي.

لقد تمسك وليم هيرشل بمنظر مشابه، حيث تصور بأن داخل الشمس محتمل أن يكون بارداً محاطاً بطبقتين سحابيتين، ويعتقد أن تكون الطبقة الخارجية الأبعد هي فوتوسفير. ذات إضاءة شديدة، وتحت الفوتوسفير طبقة سحابية باردة تعمل (كشاشة نارية) وتحمي الداخل منها، وعلى الرغم من كون فرضية هيرشل تبدو متطرفة لنا فليس هنالك من إرصاد أو فرضية نظرية تظهر اليوم كي ترفضها بالحين، ويعتقد حقاً بأنها وبصورة عامة انخفاضات وتبدو كأنها ثقوب والتي داخلها يكون بارداً وذا طبقة سحابية مظلمة.

نحن نعرف اليوم بأن الكلف هي ليست منخفضات في الفوتوسفير، ولكنها مناطق إضافية تكون فيها الغازات أبرد من الغازات في المناطق المحيطة بها التي تبدو أطيافها بأنها أبرد - بـ 1500 من الفوتوسفير نفسه، لا تكون الكلف الشمسية إطلاقاً أسخن من سطوع العديد من النجوم، فإذا ازيلت من الشمس فهي تبدو مشرقة بتألق، وتظهر مظلمة فقط بواسطة الفوتوسفير الساخن اللامع المحيط به.

للكلف الشمسية فترة حياتية يتعدى مداها من ساعات قليلة إلى أشهر قليلة. أولا كأنها مساحات pores ذات قطر يتعدى 1000 ميل، ويختفي أكثرها خلال يوم ولكن القليل منها يستمر ويبقي لمدة أسبوع أو بالمناسبة أكثر طولاً، فإذا بقيت وتطورت فهي تبدو فهي تبدو عادة مؤلفة من جزأين هما: الجزء الداخلي ذو الباطن المظلم، والذي يسمى الظل umbra والجزء الذي يحيطها هي المنطقة الأقل ظلاماً أو شبه الظل penumbra العديد من الكلف الشمسية تصبح أكبر من الأرض والقليل منها يصل قطره إلى 100،000 ميل، كذلك تكون بشكل مجموعات من اثنتين إلى عشرين أو أكثر. فإذا احتوت المجموعة على العديد من الكلف فهي على اثنتين كبيرتين متجهة تقريباً شرق غرب، والعديد من الكلف الصغيرة تتجمع حول أشبه بالتي تحتوي وحدتين أوليتين.

إن قيادة الكلف الشمسية يكون بالاتجاه الذي تدور فيه الشمس وهي مراراً ما تكون أكبر وحدة في المجموعة. أكبر المجموعات تكون معقدة جداً وربما تحتوي على أكثر من مئات الكلف، وأشبه بالعواصف على الأرض فإن الكلف تتحرك ببطء على سطح الشمس لكن حركاتها الانفرادية تكون بطيئة عندما تقارن مع دوران الشمس، والذي يحملها عبر قرص الشمس.

يمكن دراسة حركات الغازات حول الشمس بواسطة حيود دوبلر لأطياف ضوئها، فقد وجد بقرب سطح الفوتوسفير أن الغازات تأتي أفقياً بالاتجاه الخارجي بعيداً عن الكلف بينما تهب الغازات في الارتفاعات العالية في الكروموسفير باتجاه مركز الكلف الشمسية. فمدى سرعة حركات هذا الغاز هو من 0,5 إلى 1 كم/ ثا.