De classificatie van zonnevlekken: classificatiewaardes naar Malde

Het wolfgetal is een goede methode om de zonneactiviteit te meten. Men telt het aantal zichtbare vlekken (groot of klein), dit toevoegen met het aantal zonnevlekkengroepen vermenigvuldigd met een factor van 10. Een zogenaamde k factor wordt hierbij vermenigvuldigd en wordt gebruikt voor de apparatuur waarmee je hebt waargenomen want hoe groter de diameter van de telescoop is, hoe meer vlekken je zult kunnen zien. De formulie is als volgt:

R = k x ( 10 x g + f )

Waar k de k-factor is, g het aantal groepen, f het aantal zonnevlekken en R het wolfgetal

Het systeem heeft verscheidene nadelen. Je telt alle vlekken die je ziet doorheen de telescoop maar er wordt geen aandacht besteed aan de grootte ervan. Een kleine vlek van bijvoorbeeld 30mvh (miljoenste van de visuele hemisfeer), welke de kleinste vlek is die men kan zien met een normale telescoop,wordt geteld als 1. Een grote vlek van ongeveer 300mvh ook als 1 geteld wordt. Elke amateur of professionele waarnemer die wat afweet van de zonnefysica weet dat de potentiële activiteit in de kleine vlek vele verschillen toont met deze van de grote vlek.

Dit is dan ook de hoofdreden waarom we een beter systeem zoeken die elke zonnevlekkengroep evalueert met hun potentieel voor overleving op de schijf. Een zwakke vlek met een korte en stille levenscyclus ten opzichte van een grote groep met een veel langere levensduur en een meer eruptieve levensloop.

De classificatiemethode die we in dit artikel bespreken werd "uitgevonden" als een project op 25 juli 1978 en onderging diverse verbeteringen om vanaf 15 augustus 1981 als betrouwbare classificatie verder te gaan. We willen met dit artikel het wolfgetal niet bekritiseren maar dat er ook andere methoden zijn om de zonneactiviteit preciezer te gaan voorspellen.

Zonnevlekkengroepen krijgen de classificatie met het Zürich systeem met de letters A, B, C, D, E, F, H, en de letters G en J (Waldmeier). De classificatie in de moderne professionele zonne-astronomie voegt de klassen G en J toe in de letters E, F en H. In 1973 ontwikkelde Patrick S. McIntosh van de NOAA (National Oceanic & Atmospheric Administration) een veelomvattend systeem, het Zürich/McIntosh-classificatie, gebouwd op de 7 gewijzigde Zürich klasses met twee extra letters (McIntosh) die de zonnevlekkengroepen omschrijft wat betreft de magnetische complexiteit, de omvang en verspreiding. Het resultaat was 60 gedefinieerde zonnevlekkengroep classificaties, elk van de drie criteria (letters) vertellen hoe een zonnevlekgebied, bijvoorbeeld DKC, eruit kan zien op de zonneschijf.

Unipolair en bipolair

Volgende twee definities dienen we te kennen vooraleer we verder gaan:

• Unipolaire groep:
  Een enkele vlek of een enkele compacte cluster van vlekken waarbij de grootste afstand tussen twee vlekken van de cluster de drie heliografische graden niet overschrijd. In de gewijzigde Zürich H-klasse groepen wordt deze gemeten van de buitenste penumbrale rand van de grootste vlek naar de meest afgelegen vlek in de groep. Sterke nieuwe vlekken die duidelijk jonger zijn dan de nabije H-klasse vlek (zie verder penumbra: de grootste vlek) zijn meestal leden van een nieuw opkomende bipolaire groep en dient dan een gescheiden groep genoemd te worden.
• Bipolaire groep:
  Twee vlekken of een cluster van meerdere vlekken die zich uitstrekt ruwweg ten oost-westen met de hoofd-as en de lengte van 3 heliografische graden overschrijd. Een vlek van de H-klasse kan een diameter hebben van 3 graden, dus een bipolaire groep van de H-klasse moet de 5 graden in lengte overschrijden.

De gewijzigde Zürich klasse (eerste hoofdletter)

A
Een unipolaire groep zonder penumbra

B
Een bipolaire groep zonder penumbra (geen limiet op de omvang)

C
Een bipolaire groep met penumbra op vlekken van één polariteit, meestal op vlekken op slechts één einde van een uitgestrekte groep. Klasse C groepen worden compacte klasse D wanneer de penumbra de 5 graden in lengtegraadomvang overschrijd. Er is geen limiet aan de lengte van C klasse groepen.

D
Een bipolaire groep met penumbra op vlekken van beide polariteiten, meestal op vlekken aan beide einden van een uitgestrekte groep. De lengte overschrijd niet de 10 graden van de heliografische lengtegraad.

E
Een bipolaire groep met penumbra rond vlekken van beide polariteiten en met een lengte tussen de 10 en 15 heliografische graden.

F
Een bipolaire groep met penumbra rond vlekken van beide polariteiten en met een lengte die de 15 heliografische graden overschrijd.

H
Een unipolaire groep met penumbra. Volgvlekken zijn minder dan drie heliografische graden verwijderd van de penumbra van de hoofdvlek. De principiële vlekken zijn nagenoeg altijd de leidende vlekken die overbleven van een oude bipolaire groep. Klasse H groepen kunnen compacte klasse D worden wanneer de penumbra de 5 graden in lengtegraadomvang overschrijd.

Opmerking: Merk op dat de klassen G en J (Waldmeier 1925) ontbreken in dit artikel. Klasse G groepen worden toegevoegd in de omschrijving van klasse E en F, klasse J groepen worden toegevoegd in klasse H.

Penumbra: De grootste vlek (tweede hoofdletter)

X
Geen penumbra. De breedte van het grijze gebied dat aan de vlekken grenst moet de drie boogseconden overschrijden om geclassificeerd te worden als een penumbra.

R
De penumbra is rudimentair (onvolledig, ongewoon). Het is meestal onvolledig, ongewoon in vorm en is zo smal als drie boogseconden. Helderdere intensiteit dan normale penumbra en heeft een granulaire of gevlekte fijne structuur. Rudimentaire penumbra stelt de overgang voor tussen fotosferische granulatie en filamentaire penumbra. De herkenning hiervan vereist fotografie of directe waarnemingen met de telescoop (geen waarneming op basis van projectie van de zon)

S
Symmetrisch, bijna cirkelvormige penumbra met filamentaire fijne structuur en een vlekdiameter die de 2,5 heliografische graden niet overschrijd? De umbrae vormen een compacte cluster nabij het centrum van de penumbra. Alsook elliptische penumbrae zijn erg symmetrisch over een enkele umbra. Vlekken met een symmetrische penumbra veranderen erg traag.

A
Asymmetrische of complexe penumbra met een filamentaire fijne structuur en een vlekdiameter langsheen een zonnemeridiaan die de 2,5 heliografische graden niet overschrijd. Asymmetrische penumbra is ongewoon in vorm of duidelijk ovaalvormig (niet cirkelvormig) met twee of meerdere umbrae erin versplinterd. Asymmetrische vlekken veranderen typisch van dag tot dag.

H
Een grote symmetrische penumbra met een diameter groter dan 2,5 heliografische graden. Anders dan de grootte zijn de karakteristieken gelijk aan de S klasse penumbra.

K
Een grote asymmetrische penumbra met een diameter groter dan 2,5 heliografische graden. Anders dan de grootte zijn de karakteristieken gelijk aan de A klasse penumbra. Wanneer de lengtegraadomvang van de penumbra de vijf heliografische graden overschrijd is het haast zeker dat beide magnetische polariteiten aanwezig zijn binnen de penumbra en de classificatie wordt dan DKC, EKC of FKC.

Zonnevlek verspreiding (derde hoofdletter)

X
Enkele vlek

O
Een open zonnevlekverspreiding. Het gebied tussen de leidende en volgende einden van de groep is vrij van vlekken zodat de groep duidelijk gescheiden lijkt in twee gebieden van omgekeerde magnetische polariteit. Een open verspreiding geeft een relatief laag magnetische veld aan rond de lijn waar de polariteit omkeert.

I
Een gemiddelde vlekverspreiding. Sommige vlekken ligen tussen de leidende en volgende einden van de groep maar geen van hen bezit een penumbra.

C
Een compacte vlekverspreiding. Het gebied tussen de leidende en volgende einden van de zonnevlekkengroep bevat vele sterke vlekken, met minstens één binnenste vlek die een penumbra bezit. Een extreme vorm van compacte verspreiding heeft de volledige vlekkengroep in een penumbraal gebied liggen. Een compacte zonnevlekverspreiding geeft een relatief sterk magnetisch veld aan langsheen de lijn waar de polariteit omkeert.

De eerste letter van de McIntosh classificatie is de Brunner classificatie met volgende uitzonderingen:

• ERO, FRO, ESO, FSO, EAO, FAO, EHO, FHO, EKO, FKO = Brunner klasse G
• HRX, HSX, HAX = Brunner klasse J

Het classificatiewaardesysteem (CV) na Malde systeem

Het classificatiewaardesysteem heeft als doel om het Zürich/McIntosh-classificatiesysteem met zijn 60 klasses te verbeteren door deze af te wegen met berekende getallen. Een klasse zoals de kleinste vlek AXX kan enkel als 1 geteld worden terwijl de meest complexe/best overlevende groep FHC een waarde heeft van 60. Alle klasses worden geplaatst in logische volgorde. De CV waarde geeft de perioden weer waar we vele sterke zonnevlekkengroepen hadden, of wanneer we vele maar kleine groepen hadden.

Tabel van de karakteristieken van zonnevlekgebieden per Zürich/McIntosh systeem

Elke Cv groep/regio's Cv aantal wordt samengevat per dag en maandelijks het gemiddelde van berekend.