Jesień szalonego Słońca

Jesień szalonego Słońca

Czy gigantyczne erupcje solarne zapowiadają globalny wzrost temperatur?

Astronomowie są zdumieni i gorączkowo szukają wyjaśnień. Słońce powinno być spokojne, tymczasem wstrząsają nim ogromne erupcje. Nigdy jeszcze za ludzkiej pamięci nasza gwiazda nie była tak aktywna.
„To nie powinno się zdarzyć. W kontekście tego, co wiemy o Słońcu, to po prostu niesłychane”, mówi Scott Young, dyrektor kanadyjskiego Planetarium Manitoba. Piekielne trio plam słonecznych, oznaczonych numerami 484, 486 i 488, wywołuje prawdziwe kosmiczne orkany. Od 19 października plamy te wystrzeliwują z prędkością 2,3 tys. km na sekundę ogromne pęcherze gorących gazów i plazmy o masie nawet miliarda ton. Erupcja z 4 listopada pobiła wszelkie rekordy. Na instrumentach pomiarowych amerykańskiej agencji kosmicznej NASA najwyższy stopień mocy solarnych pochodni wynosi X20 (potężne erupcje słoneczne oznaczane są literą X i cyframi). Zdaniem ekspertów, potworna emisja energii solarnej z 4 listopada miała niespotykaną dotąd moc X28. Zazwyczaj wyrzucony przez Słońce gigantyczny pęcherz naładowanych energią elektronów, protonów i gazów mknie przez przestrzeń kosmiczną dwa lub trzy dni, zanim dotrze do Ziemi. Tym razem uderzył w pole magnetyczne naszej planety po zaledwie 24 godzinach. Ale także emisja z 21 listopada była silna. Zielone, fioletowe i różowe kurtyny, łuki, promienie, korony i wstęgi zorzy polarnych widoczne były nawet na położonej daleko na południu Florydzie. Mieszkańcy wielu krajów w popłochu dzwonili na policję, zawiadamiając o pojawieniu się UFO.
Pole magnetyczne Słońca naukowcy porównują do sieci uplecionej z energii, w której pojawiają się wciąż nowe dziury. Z dziur tych wystrzeliwują protuberancje –

fontanny rozpalonego wodoru.

Zazwyczaj po zatoczeniu łuku długości kilkuset tysięcy kilometrów znów opadają na powierzchnię Słońca. Niekiedy jednak erupcje są tak potężne, że pochodnie gazowe na zawsze odrywają się od solarnej kuli i docierają do Ziemi. Łączność radiowa na falach krótkich zostaje wtedy sparaliżowana, radary i systemy satelitarne odmawiają posłuszeństwa, zorze polarne pojawiają się nawet nad Morzem Śródziemnym. Wielki rozbłysk na Słońcu nastąpił np. 10 kwietnia 1981 r. Wyzwoliła się wtedy energia 100 mld bomb atomowych zrzuconych na Hiroszimę. Strumień naładowanych cząsteczek dotarł do ziemskiego pola magnetycznego po 58 godzinach, wywołując burzę magnetyczną. Nie wytrzymały jej linie energetyczne Kanady. W prawie całym rozległym kraju zgasły światła. Naładowane cząsteczki w krótkim czasie rozgrzały górne warstwy atmosfery ziemskiej z 1,5 tys. do 2,5 tys. stopni Celsjusza. Gazowa powłoka gwałtownie się rozszerzyła, w rezultacie o mało nie spadł amerykański prom kosmiczny Columbia, który nagle znalazł się na niższej orbicie. Astronauci musieli się ratować, włączając silniki. Ten sam efekt doprowadził w 1979 r. do przedwczesnego upadku amerykańskiej stacji orbitalnej Skylab.
Bezprecedensowe eksplozje solarne, do których doszło tej jesieni, spowodowały jednak niewielkie szkody. Być może, rozpętany przez Słońce kosmiczny huragan uszkodził dwa japońskie satelity. Zdaniem niektórych ekspertów, właśnie ten fenomen spowodował również awarię elektryczności w Szwecji – 50 tys. osób pozostało bez prądu. Ziemianie po prostu mieli szczęście – jedna z erupcji „przeszła bokiem”, druga miała pole magnetyczne zgodne z ziemskim, nie rozpętał się więc magnetyczny huragan. Zadziałał też system wczesnego ostrzegania, możliwy dzięki amerykańsko-europejskiej sondzie solarnej SOHO. Na pokładzie tego statku kosmicznego o całkowitej masie 2 ton pracuje 12 różnych instrumentów pomiarowych, które dziennie zbierają dane mogące zapełnić 670 tomów encyklopedii. Kiedy SOHO przesłała do centrali pod Waszyngtonem zdjęcia „gotującej się” powierzchni Słońca, astrofizycy uderzyli na alarm. Właściciele satelitów, w tym Europejska Agencja Kosmiczna ESA, zdążyli wyłączyć czułą elektronikę pokładową albo sprowadzili sputniki z kursu fali uderzeniowej. Astronauci na pokładzie międzynarodowej stacji orbitalnej ISS spędzili najgorętszy czas w specjalnej rosyjskiej kapsule, będącej swego rodzaju bunkrem przeciwsłonecznym. Amerykańskie koncerny energetyczne zmniejszyły obciążenie linii przesyłowych, zaś samoloty latały na niższym pułapie, aby uniknąć promieniowania.
Dzięki sondzie SOHO astronomowie odkryli że

Słońce to obiekt niezwykle dynamiczny,

na którym występują przez trzęsienia solarne, wybuchy i tornada. Jest gigantycznym dynamem obracającym się szybciej na równiku niż na biegunach i w środku niż na powierzchni. Wytwarza pole magnetyczne odpowiedzialne za protuberancje, wiatr słoneczny i 11-letni cykl plam na Słońcu (regionów, na których materia ochładza się do około 3 tys. stopni Celsjusza, a więc wydają się ciemniejsze). Ale ostatni cykl słoneczny miał szczyt w 2000 r. Obecnie Słońce powinno stawać się coraz łagodniejsze, tymczasem wysyła w przestrzeń kosmiczną salwy gigantycznych pochodni. Naukowcy daremnie starają się wykryć przyczyny tego fenomenu.
Zdumienie jest tym większe, że, jak dowodzą niemieccy i fińscy uczeni na łamach fachowego magazynu „Physical Review Letters”, żyjemy w czasach niewyobrażalnej aktywności tej gwiazdy. Od lat 40. ubiegłego wieku na Słońcu wystąpiło więcej plam i erupcji niż w całym poprzednim tysiącleciu! Obserwacje plam słonecznych prowadzone są od czasu wynalezienia teleskopu na początku XVII w. Eksperci pracujący pod kierownictwem Ilyi Usoskina z Uniwersytetu Oulu w Finlandii zwrócili jednak uwagę na fakt, że w czasach wyjątkowo burzliwego Słońca w atmosferze ziemskiej jest znacznie mniej izotopu berylu 10Be. Przeszłość atmosfery ziemskiej (a więc także zawartość izotopu berylu w poszczególnych okresach) została zamrożona w lodach Antarktydy i Grenlandii. Badania lodów ze znacznych głębokości wykazały, że w ostatnich 60 latach Słońce zmieniło się w prawdziwy fajerwerk.
Wiadomość ta zelektryzowała klimatologów. Od dawno przypuszczano, że istnieje związek między aktywnością solarną a globalnymi zmianami temperatur. Nie udało się go jednak w bezdyskusyjny sposób udowodnić. Na ten temat toczą się ostre spory między uczonymi, którzy za przyczynę globalnego wzrostu temperatur uważają emisje gazów cieplarnianych będące dziełem człowieka, a tymi ekspertami, którzy podkreślają rolę aktywności Słońca i innych naturalnych czynników.
Być może nieprzypadkowo w okresie nadzwyczajnej aktywności magnetycznej Słońca w latach 1100-1250 nastąpił wzrost temperatur w średniowiecznej Europie, zaś tzw. mała epoka lodowcowa (XVI-XVIII w.) zbiegła się z czasem solarnego spokoju.
Astronom Scott Young uważa, że obecne erupcje o niewyobrażalnej wprost mocy mogą być zapowiedzią znacznie radykalniejszych fenomenów zachodzących w słonecznej kuli. Niewykluczone, że bezpośrednią konsekwencją tej zadziwiającej aktywności solarnej będzie światowy wzrost temperatur o 1 do 2 stopni, i to już w nadchodzących latach. Jak bowiem dowiodły analizy lodów antarktycznych i grenlandzkich, poważne zmiany klimatyczne (prowadzące od epoki lodowcowej do okresów znacznie cieplejszych) mogą zachodzić szybko – w czasie życia jednego pokolenia. Może należy się cieszyć z zaskakującego deszczu miotanych niespodziewanie przez Słońce pochodni. Jego zdumiewająca aktywność opóźnia bowiem nieuchronne nadejście kolejnej epoki lodowcowej.


Kolorowe zorze polarne
Zorze polarne powstają, gdy szybkie strumienie naładowanych cząsteczek (protonów i elektronów) z erupcji słonecznych, zostają schwytane przez pole magnetyczne Ziemi i skierowane do biegunów magnetycznych naszej planety. Tam, na wysokości 100 km lub większej, zderzają się z najwyższą warstwą atmosfery. W wyniku tych kolizji atomy atmosferycznego tlenu i wodoru zostają pobudzone do świecenia, tak jak w ogromnej świetlówce.


Anatomia Słońca
Średnica – 1,4 miliona kilometrów
Masa – 332.000 mas Ziemi
Temperatura powierzchni – 5500 stopni Celsjusza
Temperatura jądra – około 15 milionów stopni Celsjusza
Odległość od Ziemi – 150 milionów kilometrów
Skład – wodór 70%, hel 30%
Wiek – 4,7 miliarda lat

 

Wydanie: 49/2003

Kategorie: Nauka

Napisz komentarz

Odpowiedz na treść artykułu lub innych komentarzy