White wolf

Periodická slnečná aktivita

Ale čo je to, čo sa v takýchto, takmer pravidelných intervaloch v našom Slnku mení? Zjednodušená a veľmi stručná odpoveď znie: jeho aktivita.

Prejavuje sa postupným niekoľkoročným nárastom a opätovným poklesom výskytu rôznych zaujímavých a neraz dramatických a fascinujúcich fenoménov na povrchu Slnka. Aj keď práve pojem povrch Slnka je nejednoznačný, pretože ide o plynné prostredie s vrstvami rôznych vlastností.

To, čo vidíme ako žiarivý disk, je takzvaná fotosféra hrubá niekoľko stoviek kilometrov. Počet častíc (iónov) v jednotke objemu dosahuje asi len jedno percento z počtu častíc (atómov, molekúl) v zemskej atmosfére nad hladinou mora.

Ale práve v tejto vrstve vznikajú známe slnečné škvrny (na snímke vľavo), ktorých priemer sa meria na tisícky a desiatky tisíc kilometrov. Zväčša sa objavia na niekoľko dní, ale niektoré zanikajú už po pár hodinách, či pretrvávajú aj celé týždne. Javia sa na svetlom pozadí ako tmavé oblasti, pretože ich teplota je nižšia - okolo 4 tisíc stupňov Celzia - než teplota v okolí, ktorá je takmer 6 tisíc stupňov. 

Sú to totiž oblasti so silným magnetickým poľom, asi desaťtisíckrát silnejším než magnetické pole na povrchu Zeme, ktoré bráni výstupu horúcej plazmy (ionizovanému plynu) z hlbších vrstiev na povrch. Každé magnetické pole má dva póly. Aj na magnetograme Slnka (snímke rozloženia magnetických polí) vidieť, že väčšie škvrny sa často vyskytujú v pároch s opačnou polaritou, cez ktoré sa siločiary uzatvárajú do slučiek, smerujúc z miest s kladným pólom do miest so zápornou polaritou.

 Magnetogram Slnka z 10. mája 2000. Na severnej pologuli sú škvrny so zápornou polaritou (čierne) naľavo od prislúchajúcich oblastí s kladnou polaritou (biele). Na južnej pologuli je polarita opačná.

Magnetogram Slnka s prvou škvrnou nového - 24. slnečného cyklu. Kladná polarita škvrny je naľavo, tak ako u škvŕn končiaceho sa 23. cyklu, hoci sú na rozdielnych slnečných pologuliach.
Zdroj: SOHO

Každý cyklus prepóluje magnetické pole Slnka

Jednotlivé cykly oddeľuje práve zmena v magnetickej polarite škvŕn a aj v celkovom, inak pomerne slabom slnečnom globálnom dipólovom poli. Jeho intenzita sa dá porovnať s poľom magnetickej pásky na dverách chladničky.

Návrat k pôvodnej polarite tak trvá dvakrát 11 - teda 22 rokov. Pozrite sa na magnetogram z roku 2000. Vtedy nastupovalo obdobie maximálnej aktivity práve sa končiaceho 23. cyklu. Pri troche pozornosti zistíte, že súvisiace dvojice škvŕn na severnej slnečnej pologuli majú tmavé oblasti s negatívnou polaritou vpravo, a na južnej naopak - vľavo. A práve toto charakterizuje cyklus.

Počas práve sa začínajúceho cyklu bude polarita opačná, ako to dokumentuje ešte „teplý" magnetogram zo 4. januára, keď sa objavila jeho prvá škvrna. Je to tá malá dvojitá bielo-tmavá škvrnka v hornej, severnej polovici Slnka. Má rovnakú polaritu ako škvrny z južnej pologule, ktoré ešte prislúchajú zanikajúcemu 23. cyklu, ale opačnú ako jej predchodkyne v týchto oblastiach.

Aj vznik prvej škvrny vo vyšších „slnečnopisných" (heliografických) šírkach nie je úplne náhodný. Už v 19. storočí amatérsky astronóm Richard Carrington na systematických nákresoch pozorovaných škvŕn odhalil ich posun počas slnečného cyklu od vyšších heliografických šírok na oboch pologuliach smerom k slnečnému rovníku.

Diagram výskytu slnečných škvŕn na povrchu fotosféry počas niekoľkých slnečných cyklov. Os x predstavuje heliosférickú šírku (analógia so zemepisnou).

Zdroj: NASA 

Zobrazením takejto dlhodobej štatistiky vznikol zaujímavý diagram, ktorý sa nie náhodou nazýva motýlikový (motýlkový?). Pripomína rad motýľov. Na diagrame je vidieť, že škvrny nového cyklu vznikajú okolo 30. až 40. heliografickej šírky v dobe, keď v blízkosti rovníka sa ešte objavujú škvrny zanikajúceho cyklu, presne, ako to dokumentuje magnetogram z januára tohto roka. Carrington pomocou dokumentácie škvŕn zistil, že povrch Slnka nerotuje rovnako, že vrstvy okolo slnečného rovníka sa pohybujú rýchlejšie než vrstvy pri slnečných póloch. Rozdiel pri jednej otočke je asi 11 dní. Táto rozdielna rotácia vodivej slnečnej plazmy je jedným z hlavných hnacích motorov dynamickej slnečnej aktivity. Ďalšími sú magnetické polia, tepelné prúdenie a tlak elektromagnetického žiarenia.

Čo náš čaká?

Určite nástup 24. slnečného cyklu. Podľa niektorých predpovedných modelov bude výraznejší než predošlý. Či taký bude, či nie, nepochybne prinesie nielen nárast počtu slnečných škvŕn, ale aj asi stonásobný nárast počtu ďalších prejavov zvyšujúcej sa slnečnej aktivity - najmä takzvaných protuberancií a erupcií. Pri nich unikajú celé oblaky nabitých energetických častíc slnečnej plazmy. Ak sa im do cesty pripletie naša Zem, ovplyvnia geomagnetické pole a spôsobia takzvanú geomagnetickú búrku. Jej prejavy sú najvýraznejšie pri póloch, kde vznikajú nádherné polárne žiare.

Podľa Davida Hathawaya a Roberta Wilsona z Marshallovho vesmírneho leteckého centra bude nový 24. slnečný cyklus intenzívnejší, než končiaci sa 23.

Aj keď pojem geomagnetická búrka znie dramaticky, pre človeka nie je nebezpečná. Otvorením spomínaných dverí na chladničke vytvoríte vo svojom okolí výraznejšiu magnetickú poruchu. Ohrozené sú veľmi dlhé vodivé potrubia a elektrické vedenia najmä v smere poludníkov. Meniace sa pole v nich naindukuje napätie, ktoré by mohlo poškodiť zariadenia rozvodných sietí, napríklad transformátory. Oblaky vysokoenergetických nabitých častíc však môžu spôsobiť vážne problémy tam, kde priestor už nie je pod ochranou štítu geomagnetického poľa - na družiciach, vesmírnych sondách, staniciach aj astronautom.

Slnko a klíma

Medzi hlavné argumenty, podporujúce vplyv slnečnej aktivity na klímu, je takzvané Maunderovo minimum. Fyzik Edward Walter Maunder (1851-1928) z historických záznamov zrekonštruoval charakter slnečnej aktivity v rokoch 1645 až 1715, kedy Európu a Severnú Ameriku sužovali extrémne tuhé zimy.

Zistil, že na slnečnom disku bolo pozorovaných takmer tisíckrát menej slnečných škvŕn, než by sa ich tam malo naozaj objaviť. Zhodou náhod sa toto obdobie prekrýva s érou panovania francúzskeho kráľa Ľudovíta XIV. z rodu Bourbonovcov, nazývaného aj Kráľ Slnko.

V súčasnosti sa o vplyve slnečnej aktivity na globálnu klímu vedci intenzívne dohadujú, využívajúc štatistiku a rôzne korelácie na podporu súhlasného i nesúhlasného presvedčenia. Faktom je, že množstvo energie vyžarované Slnkom sa počas cyklu mení v rozmedzí asi len desatiny percenta. Na rozdiel od produkcie priemyselných emisií na tom nič nezmeníme.

Myslíte si, že tento článok je dôležitý alebo zaujímavý? Pošlite ho cez e-mail alebo ho ukážte priateľom na Facebooku. Rozširujte informácie, nato sú predsa tu!