Szukaj
Polub nas!
1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 Rating 5.00 (1 Vote)

Gdy słońce jest aktywne

Od bardzo dawna człowiek zdawał sobie sprawę z ogromnego wpływu Słońca na Ziemię. Zaobserwowano przede wszystkim niepodważalny związek między słonecznymi cyklami a wydarzeniami na naszej planecie. Kłopoty pojawiają się, gdy gwiazda wchodzi w okres wzmożonej aktywności...

Słońce jest gigantyczną kulą gorącej plazmy, czyli zjonizowanej materii o stanie skupienia przypominającym gaz. Plazma ta porusza się wewnątrz gwiazdy we wszystkich kierunkach wytwarzając prądy elektryczne o natężeniu bilionów amperów. Te z kolei indukują potężne pola magnetyczne, które ulegają ciągłym deformacjom. Nie są one zamknięte wyłącznie we wnętrzu Słońca, lecz sięgają daleko w przestrzeń kosmiczną. Zmienny magnetyzm naszej gwiazdy ma decydujący wpływ na szereg chaotycznych z pozoru zjawisk składających się na tzw. aktywność słoneczną.

Słoneczne cykle

W tym „magnetycznym chaosie” występują jednak wyraźne prawidłowości – w dużym przybliżeniu można powiedzieć, że pole magnetyczne Słońca zachowuje się tak, jakby w środku gwiazdy był umieszczony olbrzymi magnes sztabkowy, którego bieguny ulegają cyklicznemu przestawieniu. W okresach owych „przestawień” (na przestrzeni 2 - 3 lat) gwałtownie wzrasta aktywność Słońca. W jego powierzchniowych warstwach dochodzi do coraz częstszych „trzęsień”. Rośnie też liczba rozbłysków i wybuchów, a także liczba plam (chłodniejsze regiony fotosfery – części atmosfery Słońca o grubości około 500 km – w których pole magnetyczne osiąga natężenie tysiące razy większe od przeciętnego; ich obserwacja jest cennym źródłem informacji o przebiegu kolejnych cyklów aktywności Słońca). Zwiększa się całkowita moc promieniowania. Znacząco rozbudowuje się korona słoneczna, z której w ciągu jednej sekundy Słońce wyrzuca we wszystkich kierunkach około miliona ton materii, złożonej głównie z protonów i elektronów. Jest to tzw. wiatr słoneczny, który „wieje” w przestrzeni międzyplanetarnej z prędkością kilkuset kilometrów na sekundę (odległość od Słońca do Ziemi pokonuje w ciągu paru dni).

Przy wzroście aktywności gwiazdy rośnie jego gęstość i prędkość. Potem gwiazda stopniowo się uspokaja. Zjawiska te są szczególnie intensywne co 11 lat, jakkolwiek rejestrowano kolejne maksima w odstępach od 8 do 14 lat. Aktywność Słońca zmienia się nie tylko co 11 lat, ale także w większych odstępach czasu: co 80-90, co 400, a nawet co kilka tysięcy lat.

Wpływ na Ziemię

Ziemskie pole magnetyczne, mimo iż jest stosunkowo słabe, skutecznie chroni naszą planetę przed wiatrem słonecznym, potencjalnie zabójczym dla wszelkiego życia. Przy zderzeniu z magnetosferą cząstki wiatru słonecznego są na ogół odbijane. Tylko około 0,1% ich całkowitej liczby przedostaje się do wewnątrz, wchodząc w skład płynących wokół Ziemi pierścieniowych prądów elektrycznych.

Inaczej to wygląda podczas wzmożonej aktywności Słońca – ogromne erupcje gwiazdy objawiają się w okolicy Ziemi jako wyjątkowo gęste i szybkie „fale” wiatru słonecznego. To one powodują silne i gwałtowne zaburzenia w całej strukturze ziemskiego pola magnetycznego, tzw. burze geomagnetyczne.

Burze te odpowiedzialne są m.in. za wywoływanie na niebie pięknych zórz polarnych (powstają w wyniku zachodzących wysoko nad chmurami zderzeń, w których biorą udział ziemskie atomy tlenu i azotu oraz szybkie elektrony „przywiane” ze Słońca przez wiatr słoneczny), oświetlających zwykle obszary biegunowe naszej planety. Przy wyjątkowo silnej aktywności na Słońcu są one widoczne również i w innych szerokościach geograficznych. Jest to bodaj jedyny pozytywny wpływ burz magnetycznych na naszą planetę.

Aktywność Słońca bywa groźna dla urządzeń decydujących o funkcjonowaniu sieci energetycznych, telefonicznych i komputerowych.

Ostatnia, której apogeum przypadło na marzec 1989 r., doprowadziła do kompletnego paraliżu energetycznych sieci przesyłowych w różnych zakątkach świata. Najdotkliwiej odczuła to wówczas kanadyjska prowincja Quebec, gdzie przez wiele godzin sześć milionów mieszkańców było pozbawionych prądu. Burze geomagnetyczne mogą także uszkadzać satelity lub destabilizować ich orbity. Zakłócona lub wręcz uniemożliwiona zostaje przy tym praca systemów nawigacyjnych i telekomunikacyjnych, w tym GPS (Global Positioning System), odpowiedzialny m.in. za kontrolę lotów i bezpieczeństwo lądowań samolotów w trudnych warunkach atmosferycznych. W czasie trwania burzy pogarsza się także znacznie łączność radiowa.

Burze geomagnetyczne mogą również odbić się negatywnie na wszystkich układach biologicznych naszej planety. Dowiedziono, że w okresach wzmożonej aktywności Słońca na Ziemi intensywniej rozmnażają się szkodniki, w tym szarańcza, i drobnoustroje chorobotwórcze, wybuchają epidemie, w tym grypy, zapalenia opon mózgowych i innych zakaźnych chorób. Pogarsza się stan zdrowia ludzi cierpiących na choroby układu krążenia. Wiele osób, całkowicie zdrowych, skarży się na zakłócenia snu, rozdrażnienie i nerwowość. Wzrasta liczba samobójstw. Stwierdzono, że najwięcej wypadków drogowych zdarza się na drugi dzień po wybuchu na Słońcu, gdyż w tym czasie zmniejsza się zdolność reagowania ludzi na sygnały świetlne i akustyczne, wydłuża się czas reakcji na bodźce.

Cykle aktywności Słońca wpływają nie tylko na życie biologiczne, ale też na zachodzące na Ziemi procesy historyczne. Rozwój cywilizacji megalitycznej, a także sumeryjskiej, egipskiej i rzymskiej oraz okres wypraw krzyżowych średniowiecznej Europy, odbywał się w czasie wzmożonej aktywności słonecznej. Natomiast cywilizacja grecka zawdzięcza spokojny rozwój okresowi małej aktywności Słońca.

Burza magnetyczna i japońskie tsunami

Z myślą o zabezpieczeniu się przed kolejną, wzmożoną aktywnością Słońca pod koniec 2006 r. NASA umieściła na orbicie heliocentrycznej bliźniacze sondy kosmiczne STEREO (Solar Terrestrial Relations Observatory). Ich zadaniem jest śledzenie aktywności Słońca i przesyłanie trójwymiarowych zdjęć na Ziemię. Nie uchroniło to jednak ludzi przed katastrofalnym trzęsieniem ziemi i tsunami w Japonii. Zdaniem amerykańskich i rosyjskich uczonych za ten kataklizm należy obwinić burzę magnetyczną, która jest wynikiem zarejestrowanej wówczas wzmożonej aktywności Słońca. Według naukowców z National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) do Ziemi „doleciał” w tym czasie jeden z grupy głównych wybuchów, do jakich doszło na gwieździe. W sumie odnotowano ponad 70 wybuchów, przy czym najsilniejszy z nich, a drugi co do wielkości w ciągu ostatnich lat, miał miejsce w nocy z 9 na 10 marca 2011 r., powodując zakłócenie ziemskiego pola magnetycznego.

Marcin Nowak

Fot. PAP/EPA