Saulės aktyvumas

Saulės dėmės

Žiniasklaidoje kartas nuo karto pasirodo bauginantys pranešimai apie audringus reiškinius Saulės paviršiuje. Ar tiesa, kad artimiausiu metu mums gresia baisiausios visų laikų kosminės audros ar net Saulės žūtis?

Pajuodęs Saulės veidas

Saulės dėmės buvo žinomos dar iki teleskopo išradimo. Rytų šalyse jos pastebėtos net 800 m. pr. Kr. Europoje IV a. pr. Kr. dėmes pirmasis aprašė graikas Teosfanas. Vėliau šis atradimas buvo pamirštas ir dėmės šviesiame Saulės veide iš naujo atrasto tik teleskopo pagalba. 1610 – 1612 m. jas stebėjo net keletas europiečių astronomų. Vieni manė, kad tai Saulės palydovai, rūkstantys vulkanai. Antri postringavo apie verpetus Saulės atmosferoje ar properšas debesyse, pro kuriuos matosi Saulės paviršius. Pats G.Galilėjus manė, kad dėmės tai tamsūs debesys. Vėliau iškelta hipotezė, kad tai dulkių gniutulai, kurie lieka į Saulę smingant meteoritams. Susistemintus stebėjimų duomenis astronomai renka jau nuo XVIII a. vidurio, ir atsiradusių dėmių skaičių galima palyginti ne tik su kelių metų senumo duomenimis, bet ir su 100 ir net 200 metų senumo rodikliais. XIX a. viduryje nustatyta, kad Saulė tai ne kas kita, kaip labai karštas dujų kamuolys. O spindinčių lygių vietų Saulės diske iš viso nėra. Jo paviršius (fotosfera) nusėtas mažutėmis dėmelėmis – granulėmis – kurios atsiranda ir vėl dingsta. Tai vertikalaus dujų maišymosi (konvekcijos) rezultatas – tūkstančio kilometrų skersmens karštų dujų srautai kyla iš gelmių, atvėsta ir subliuškusios sminga žemyn. Iškilę burbulai, būdami karštesni, atrodo šviesesni nei aplinkinės sritys. Tačiau kartais Saulės veidą išvagoja ir visai tamsios dėmės. Jos išsilaiko nuo keletos dienų iki kelių mėnesių. Iš tikro tos dėmės ne tokios ir juodos – jų temperatūra siekia 3500 – 4000 laipsnių karščio! Tačiau jos vėsios palyginus su vidutine Saulės paviršiaus temperatūra, siekiančia 6000 karščio. Dėmių atsiradimas susijęs su Saulės magnetiniu lauku. Jos susidaro, kur magnetinio lauko jėgų linijos išeina į Saulės paviršių arba nusileidžia po juo. Taigi dėmės dažniausiai formuojasi poromis, tarsi vėsūs vienos arkos galai. Įspūdingiausiai atrodo juoduojančios dėmių grupės.

Ypač daug dėmių Saulės veide pasirodė 1859 m. Dėmes žmonės galėjo įžiūrėti plika akimi, o Saulės vėjo sukeltos polinės pašvaistės buvo matomos net pusiaujo platumose, naktį buvo galima skaityti. Šios bene didžiausios istorijoje geomagnetinės audros metu buvo paralyžuotas telegrafų darbas, kai kur net kilo gaisrai. 2002 m. sausio 24 d., kai Saulės paviršiuje buvo stebima 19 dėmių grupių, kurios dengė beveik 0,5 proc. regimo Saulės paviršiaus.

Liepsnos fontanai

Kai Saulė aktyvi, virš jos paviršiaus (chromosferoje) pastebimi staigūs galingi sprogimai – žybsniai. Jie apima iki 30 000 km skersmens plotą ir trunka nuo kelių minučių iki kelių valandų. Žybsnių metu išsiskiria išties milžiniški energijos kiekiai. Sprogimų metu į kosmosą pažeriami kosminiai spinduliai: elektromagnetinių bangų bei greitų elementarių dalelių srautai. Taip gimsta vadinamas Saulės vėjas. Į Saulės vainiką iškyla milžiniški ugnies liežuviai, siekiantys kelių šimtų tūkstančių kilometrų aukštį. Išmetamų į kosminę erdvę dalelių greitis kinta priklausomai nuo Saulės būsenos. Kai ji aktyvi, išspjautų čiurkšlių dalelės per valandą nuskrieja beveik du milijonus kilometrų, todėl Žemę užgriūna maždaug po trijų parų.

Saulės aktyvumo poveikis Žemei

Kaip Saulė veikia Žemę

Saulės aktyvumas nuolat kinta, ir tai atsiliepia Žemei. Stiprėjant Saulės vėjui, sutrinka Žemės magnetinis laukas, kyla magnetinės audros. Dėl to sutrinka kompasai, trūkinėja radijo ryšys, gali būti pažeisti dirbtiniai Žemės palydovai, sustiprėja pavojus ir astronautams. Kosminės dalelės gali net sukelti iškrovas elektros linijose. Naktį stebimi įdomūs reiškiniai – polinės pašvaistės, kartais matomos ir Lietuvoje. Jei panaši į 1859 m. magnetinė audra pasikartotų dabar, aukštųjų technologijų infrastruktūrai padaryti nuostoliai siektų milijardus, o padariniams pašalinti prireiktų net kelerių metų. Laimei, ledynų gręžinių tyrimai rodo, kad tokie Saulės siurprizai kartojasi tik kartą per 500 metų, nors kai kurie mokslininkai magnetinę superaudrą pranašavo jau 2013 m. 2010 m. rugpjūtį po eilinio Saulės žybsnio nei Lietuvą kokios nelaimės buvo užgriuvusios, nei šiaurės pašvaistės matėsi, nors gasdinimai tęsėsi kelias dienas. Apskritai paskutinė didesnė magnetinė audra buvo kilusi 1960 m. lapkričio 13 d. ir sukėlė pasaulinio masto geomagnetinius trikdžius. Neveikė radijo ryšys.
Beje, poveikis žemesniems atmosferos sluoksniams yra netiesioginis, todėl orų pagal Saulės dėmes prognozuoti negalima. Tačiau pastebėta, kad aktyvesnė Saulė lemia dažnesnius vėžinius susirgimus (ypač odos), infarktų ir stenokardijos priepuolius. Ilgai būnant atviroje vietoje gali pakisti kraujo sudėtis.

2010 m. pasirodė pranešimų, kad panašu, jog Saulės aktyvumas daro įtaką mūsų planetoje esančių radioaktyviųjų elementų skilimo procesams. Užfiksuota, kad žybsnio metu sumažėjo vieno medicininės paskirties izotopo skilimo periodas. Spėjama, kad šį reiškinį lemia arba neutrinai (kurie teoriškai su niekuo neturėtų sąveikauti), arba iki šiol nežinoma elementarioji dalelė. Ateities tyrimai mums dar žada daug siurprizų.

Ar gali Saulė sprogti?

Visi aktyvūs reiškiniai Saulės paviršiuje kartojasi pastoviu ciklu, kuris lygus 11,2 metų. Šis ciklas susijęs su Saulės šiaurės magnetinio poliaus susikeitimu su pietiniu poliu. Paskutiniai aktyvumo metai buvo 1991 m. ir 2002 m. Įdomiausia, kad po paskutinio aktyvumo mūsų žvaigždė nenurimo. 2002 m. birželio 1 d. užfiksuotas stiprus žybsnis, kurio metu į kosmosą išmestas protuberantas, 30 kartų didesnio skersmens nei Žemės planeta. Birželio pabaigoje įvyko serija iš keturių žybsnių, vienų stipriausių stebėjimų istorijoje. 2003 m. spalį Saulėje pastebėti dar galingesni sprogimai. Šią seriją 2003 m. lapkričio pradžioje vainikavo visus nustebinęs visų laikų stipriausiais žybsnis. Jo sukeltos šiaurės pašvaistės buvo gerai matomos net Vilniaus mieste. Bet ir 2004-2005 metais mūsų dienos šviesulys nė nemanė nusiraminti. Štai 2004 m. rugpjūtį berimstantis Saulės aktyvumas nelauktai vėl išaugo, o lapkritį kilo milžiniška magnetinė audra. Siekiant išvengti neigiamų pasekmių, tarptautinės orbitinės stoties orbita buvo nuleista 7 km! 2005 metų rudenį Saulėje vėl užfiksuota serija galingų žybsnių, o spalio mėn. Saulės diską perskėlė milžiniška dėmė, panaši į gigantišką randą. Gruodžio pradžioje stebima didelė dinamiškai besikeičiančių dėmių grupė.

Po to stojo aktyvumo minimumas, kuris… niekaip nenorėjo pasibaigti. Astronomai tikėjosi, kad 2008-2009 m. Saulės veidą vėl puoš dėmių randai, tačiau ji elgėsi ramiausiai per visą šimtmetį. Panašus atvejis buvo stebimas XVII amžiaus viduryje – jis dar žinomas Maunderio minimumo pavadinimu. Tada Saulė buvo nurimusi net 70 metų ir tai Žemėje sukūrė atvėsimą, vadinamą mažuoju ledynmečiu.Kai kurie mokslininkai teigia, kad Saulės aktyvumo mažėjimas sušvelnins šylančio Žemės klimato pasekmes. Tik 2009 m. vasario viduryje užfiksuota Saulės žybsnių serija leidžia. Šio 24-to Saulės ciklo (tradiciškai pirmuoju laikomas 1755-1766 m. ciklas) maksimumo sulaukėme 2013 m., taigi, dabartinis ciklas gali trukti jau ne 11, o 12 metų! Beje, šio maksimumo metu Saulė elgėsi itin „švelniai“.

Šie įdomūs ir netikėti reiškiniai kelia dideles spekuliacijas Saulės aktyvumo tema. Visokio plauko išminčiai piešia Žemės ateitį niūriausiomis spalvomis. Pranašaujama, kad mūsų Saulė greitai sprogs. Reikėtų pabrėžti, kad Saulė stabiliai šviečia jau keletą milijardų metų ir dar nesiruošia užgesti bent tiek pat laiko. Be to, Saulės masės žvaigždžių mirtis – tapimas raudonąja milžine, o po to išorinių sluoksnių nusimetimas, trunka šimtus milijonų metų. Saulė, būdama vieniša geltonoji nykštukė, negali sprogti nei kaip nova, nei kaip supernova. Jos aktyvumas stebimas jau šimtus metų ir tai yra pakankamai natūralus reiškinys. Nukrypimai nuo aktyvumo ciklo rodo tik tai, kad Saulės reiškinių dinamika nėra iki galo ištirta. Naujausių tyrimų duomenimis, dėl mažėjančio Saulės aktyvumo 25-tasis ciklas gali dar labiau vėluoti, arba visai neprasidėti, todėl mūsų labiau lauktų šioks toks klimato atšalimas, o ne grandiozinės kosminės katastrfos.

Šiaurės pašvaistė

Saulės „orų prognozė“

Iki kosminės eros pradžios, Saulė buvo stebima tik matomojoje šviesoje, o nuo trečiojo dešimtmečio – ir radijo bangų diapazone. Kosminiai aparatai leido žmonijai pažvelgti į dienos šviesulį visai nauju žvilgsniu. Saulė veidas tiesiog užkunkuliavo ultravioletiniuose, rentgeno ir gama spinduliuose. Įdomu, kad nuo pat 1959 m. mūsų žvaigždės tyrimuose lyderiauja išimtinai tik amerikiečiai. Rusai gi nerodė beveik jokio susidomėjimo (matyt, dėl to, kad Saulėje niekada nebus steigiama karinių bazių). Iš šiuo metu veikiančių orbitinių Saulės observatorijų žymiausia yra net nuo 1996 m. įvairiuose spinduliuose besižvalganti SOHO (kurią NASA sukūrė bendradarbiaudama su europiečiais), palydovai dvyniai STEREO, kurie generuoja trimatį Saulės vaizdą, japonų erdvėlaivis „Hinode“ bei 2010 m. paleista Saulės dinaminė observatorija (SDO), kuri nuolat fotografuoja šviesulį kas 10 sekundžių. Jau tapo įprasta, kad apie būsimas magnetines audras pranešimus gauname vos tik įvykus žybsniui, t.y. 2-3 paros iki audros pradžios.

Internetas atvėrė galimybes sekti Saulės nuotaikas, bei jas prognozuoti.  Apsilankę Spaceweather.com puslapyje, galėsite kasdien stebėti dėmių skaičiaus kitimą bei numatyti, kada ir Lietuvoje bus galima stebėti kvapą gniaužiančią kosminę šviesų simfoniją – šiaurės pašvaistę. Tiesa, ne visi duomenys šiame puslapyje visiškai suprantamai pateikiami. Štai Saulės žybsniai apibūdinami raidėmis ir skaičiais (pvz., B2). Naudinga žinoti, kad pagal stiprumą yra skiriamos 5 žybsnių klasės: A, B, C, M ir X. Patys galingiausi yra X klasės sprogimai. Tačiau astronomams tokios gradacijos tikslumo nepakanka, todėl dar išskiriami ir žybsnių poklasiai – nuo 1 iki 9. Tuo metu Auroraskystation.com svetainėje galima „gyvai“ stebėti naktinį dangų Švedijos šiaurėje ir … pagauti šiaurės pašvaistę!