Dziwne zachowanie Słońca - obserwacje
Kategoria: Kosmos Odsłony: 882
Dziwne zachowanie Słońca obserwujemy systematycznie od blisko 400 lat, odkąd teleskop pozwala badać plamy słoneczne. Wcześniej chińscy astronomowie potrafili dostrzec ciemne znamię na tarczy Słońca gołym okiem, ale zdarzało się to niezmiernie rzadko. Pierwszym, który obserwował skazy na Słońcu przez teleskop, był Anglik Thomas Harriot - udało mu się to już w 1609 r. Natomiast odkrycia, że plamy stają się szczególnie liczne mniej więcej co 11 lat, dokonał w XIX w. niemiecki aptekarz Heinrich Schwabe.
Przełom w badaniach słonecznych anomalii zawdzięczamy Amerykaninowi G. E. Hale'owi, który na początku XX w. stwierdził, że z plamami są związane silne pola magnetyczne - kilka tysięcy razy potężniejsze od pola magnetycznego Ziemi.
Jak powiedział pewien fizyk, gdyby nie pole magnetyczne, Słońce byłoby przeraźliwie nudną gwiazdą. Nudną, ale za to bezpieczniejszą. Dzięki silnym polom magnetycznym na powierzchni Słońca występują nie tylko plamy, lecz także rozbłyski (czyli gwałtowne lokalne uwolnienia energii) i wyrzuty materii słonecznej w przestrzeń kosmiczną. Zjawiskom tym zawdzięczamy fascynujące zorze polarne, ale również zaburzenia ziemskiej łączności radiowej i systemu GPS. Zagrożone bywają orbitujące sztuczne satelity oraz astronauci, którzy akurat biorą udział w misjach pozaziemskich.
Wszystkie te zjawiska nasilają się średnio co 11 lat, gdy zbliża się kolejne maksimum słonecznej aktywności. Jednakże te oscylacje nie powtarzają się dokładnie co 11 lat, bowiem w każdym cyklu aktywność Słońca wzrasta i opada inaczej, także natężenie zjawisk ważnych dla kosmicznej pogody jest inne. Aktywne Słońce kaprysi. Gdyby tę kapryśność udało się rozszyfrować, wiedzielibyśmy, kiedy należy siedzieć w domu, a kiedy można wyściubić nos w kosmos. Przede wszystkim jednak umiejętność przewidywania przebiegu cykli aktywności Słońca oznaczałaby, że wreszcie zrozumieliśmy zasady, które kierują codziennym zachowaniem się gwiazdy (Słońce ma ponad 4 mld lat, więc 11 lat to w jego życiu tyle co kilka sekund w życiu człowieka). Wiedza bezcenna, bo o gwiazdach wiadomo sporo, ale zazwyczaj ogólnikowo.
Niniejszy film jest przechowywany na serwerach poza kontrolą portalu eksplorer.eu i nasza strona nie ma nic wspólnego z jego publikacją na nich. Jeżeli zauważyłeś niedziałający link napisz tu: Ten adres pocztowy jest chroniony przed spamowaniem. Aby go zobaczyć, konieczne jest włączenie obsługi JavaScript.
Do niedawna prognozy słonecznej aktywności konstruowano na podstawie analizy wcześniejszych cykli, które są dość dobrze udokumentowane od co najmniej 200 lat. Podobnie jak w ziemskiej prognozie pogody, gdy po zbadaniu dawnych kronik stwierdzamy, że co czwarta zima jest szczególnie śnieżna albo że po ciepłej wiośnie mamy chłodniejsze lato. Jednak ideałem, do którego dążyli uczeni zajmujący się Słońcem, było takie opisanie jego zachowania za pomocą praw fizyki, by wynikała z niego kapryśna słoneczna aktywność. Zespół z Narodowego Centrum Badań Atmosferycznych w Boulder (USA) pracujący pod kierunkiem Mausumi Dikpati ogłosił, że dokonał przełomu w badaniach 11-letniego cyklu aktywności. Do jego prognozowania wykorzystano nie historię, lecz fizykę Słońca.
Zjawiska odpowiedzialne za przebieg cykli aktywności Słońca mają swój początek we wnętrzu naszej gwiazdy. Trwa tam skomplikowane oddziaływanie poruszającej się materii Słońca z jego globalnym polem magnetycznym. Materia Słońca to gorący zjonizowany gaz, w którym jądra atomowe są odarte ze swoich elektronów. Ta kula plazmy wiruje wokół własnej osi, jednak nie w sposób jednorodny. W środku Słońce obraca się tak jak ciało stałe, ale tylko do odległości około 70 proc. swojego promienia. Od tego miejsca aż do powierzchni materia wiruje tym wolniej, im dalej znajduje się od równika. W ten sposób okres obrotu Słońca na równiku wynosi 25 dni, podczas gdy w pobliżu biegunów sięga 35 dni. W tej zewnętrznej warstwie niejednorodnego obrotu plazma słoneczna bulgocze jak gotująca się woda w garnku - olbrzymie, gorące bąble materii powoli unoszą się ku powierzchni, tam stygną, rozpływają się i toną. Te ruchy plazmy wzmacniają naturalne pole magnetyczne Słońca i stopniowo wypychają je ku powierzchni. Mniej więcej co 11 lat natężenie pola magnetycznego na powierzchni Słońca osiąga maksimum i wówczas mamy szczyt jego aktywności.
Tworząc swój model ewolucji słonecznej aktywności, zespół Dikpati wykorzystał tę najnowszą, nieprostą, jak widać, wiedzę o wewnętrznej budowie Słońca i o wędrówce pola magnetycznego ku powierzchni. Przeanalizowano też dane zgromadzone podczas ostatnich 12 cykli. Uczeni sądzą, że udało im się uwzględnić większość ważnych elementów tej układanki, bo zaproponowany model dobrze odtworzył natężenia i czas występowania ośmiu ostatnich cykli aktywności Słońca.
Prawdziwym sprawdzianem modelu będą prognozy przebiegu następnych cykli. Ostatnie maksimum słonecznej aktywności wystąpiło w latach 2001-02. Według uczonych z Boulder pierwsze plamy słoneczne nowego cyklu pojawią się najwcześniej pod koniec 2007 lub na początku 2008 r. (obserwatorzy powinni ich szukać w pewnym oddaleniu od równika Słońca), natomiast kolejny szczyt aktywności nadejdzie mniej więcej w 2012 r. Tymczasem starsze, historyczne modele zapowiadają, że nowy cykl zacznie się rok wcześniej, bo już na przełomie lat 2006-07 a maksimum osiągnie w 2011 r. (Zobacz również temat: Co będzie w 2012 roku?)
Źródło artykułu: gazeta.pl
