Mokslas ir IT

2020.06.09 19:02

VU mokslininkė apie nedidelį Saulės aktyvumą: tai galėjo būti reikšmingas veiksnys gyvybės atsiradimui

Patricija Kilminavičienė, LRT.lt2020.06.09 19:02

Panašu, kad kurį laiką trukęs Saulės „snaudulys“ eina į pabaigą. Gegužės 29 d. žvaigždė tarsi pabudo iš užsitęsusio miego ir išmetė stipriausią pliūpsnį nuo pat 2017-ųjų metų spalio. Šiuo metu Saulė vis dar yra savo aktyvumo minimume, tačiau šis mokslininkų pastebėtas reiškinys gali įspėti, kad prasideda naujas Saulės aktyvumo ciklas.

Apie Saulės reiškinius ir tai, kaip jos aktyvumas paveikia mūsų planetą, LRT.lt daugiau papasakojo Vilniaus universiteto Teorinės fizikos ir astronomijos instituto vyriausioji mokslo darbuotoja, habilituota fizinių mokslų daktarė Gražina Tautvaišienė.

– Kokius reiškinius Saulėje pastebi mokslininkai?

– Didžiausias dėmesys tiriant Saulę yra skiriamas jos magnetinio lauko kitimams stebėti. Saulės paviršiuje susidarančios dėmės, ištrykštantys protuberantai, Saulės žybsniai bei geomagnetinės audros – akivaidžiausi magnetinio lauko ir kitų žvaigždės viduje vykstančių sudėtingų procesų pasireiškimai. Saulės aktyvumo minimumo laikotarpiu astronomai gali tyrinėti tam tikras Saulės aktyvumo apraiškas, kurias paprastai tirti yra neįmanoma. Pavyzdžiui, galima tirti Saulės vainiko plyšius, atsirandančius tose vietose, kur atsiveria Saulės magnetinis laukas, sudarydamas tinkamas sąlygas Saulės dalelėms ištrūkti į kosmosą.

Saulės aktyvumo minimumo metu Žemę pasiekia mažesnis ultravioletinių spindulių srautas. Tai turi ne tik teigiamą, bet ir neigiamą įtaką – Saulės aktyvumo minimumo metu susilpnėja Saulės magnetinis laukas, kuris saugo Žemę nuo Galaktikos kosminių spindulių. Saulės aktyvumas yra tiriamas jau kelis šimtmečius. Nustatyta, kad jis padidėja ir sumažėja maždaug kas 11 metų. Tokie ciklai jau yra stebėti 24 kartus. Ne visų jų metu Saulė buvo vienodai aktyvi.

Paveiksle pavaizduotas dėmių skaičiaus kitimas aktyvumo kitimo ciklų metu.

– Kaip Saulės aktyvumas susijęs su pokyčiais Žemėje? Ar žmonės gali pajusti Saulės aktyvumo pokyčius?

– Saulės žybsniai ir geomagnetinės audros daugiausiai rūpesčių sukelia darbui kosmose, kur Žemės magnetinio lauko apsauga yra mažesnė. Gali sutrikti kosminių palydovų, teikiančių internetinį ryšį ir kitas paslaugas, veikla. Gavus pranešimą apie stiprų Saulės žybsnį, jautriausius prietaisus galima laikinai išjungti. Kad tokių problemų būtų mažiau, kosmose skrieja ir specialūs palydovai, skirti Saulės aktyvumui registruoti. Pavyzdžiui, NASA Saulės dinamikos observatorija (angl. Solar Dynamics Observatory) jau dešimtį metų Saulę stebi didelės raiškos kameromis net dešimtyje ultravioletinės ir regimosios spinduliuotės regionų, padarydama po nuotrauką kas 10 sekundžių kiekviename iš šių regionų. Kuo arčiau prie Saulės tokie palydovai priartėja, tuo greičiau užfiksuoja pokyčius ir praneša apie jų dydį.

2018 m. paleistas Parkerio Saulės zondas aplink Saulę skrieja gan artimomis orbitomis. Per pirmąjį priartėjimą, erdvėlaivis nuo Saulės buvo per 24,8 mln. kilometrų. Tai įvyko 2018-ųjų lapkričio 6 d. Skriedamas vis artimesnėmis Saulei orbitomis, erdvėlaivis 2024 – 2025 metais prie Saulės priartės tik per 6,9 mln. kilometrų, o tai tik penki Saulės skersmenys. Tokių artimų praskriejimų numatyta net penki. Per beveik septynerius planuojamus darbo metus Parkerio Saulės zondas Saulę apskries 24 kartus.

– Pastaruosius keletą metų buvo kalbama, kad Saulės aktyvumas sumažėjęs, o 2020 m. gegužės 29 d. užfiksuotas stipriausias pliūpsnis nuo 2017-ųjų. Koks tai reiškinys ir ką jis reiškia?

– Šiuo metu Saulė yra aktyvumo minimume, kuris būna maždaug kas 11 metų. Minimumo metu dėmės Saulės paviršiuje pasirodo labai retai, ženkliai sumažėja ir žybsnių.

Atsirandančios dėmės būna nedidelės, o žybsniai dažniausiai silpni arba vidutinio stiprumo. Saulės žybsniai pagal stiprumą yra skirstomi į penkias pagrindines kategorijas: A, B, C, M ir X, kur X žymi stipriausius žybsnius, kai atskriejančių rentgeno spindulių galingumas į kvadratinį Žemės paviršiaus metrą yra didžiausias.

2020 m. gegužės 29 d. Saulėje sužibę žybsniai priskiriami M kategorijai. Šie žybsniai gali reikšti naujojo Saulės aktyvumo ciklo pradžią. Jei dėmių ir žybsnių metų bėgyje daugės, bus galima patvirtinti, kad naujasis 25 ciklas jau prasidėjo.

– Kada didesnis ar mažesnis Saulės aktyvumas yra pavojingas mūsų planetai?

– Didžiausią pavojų žmonėms kelia stipriausieji X klasės Saulės žybsniai, kai pažeriamų rentgeno ir gama spindulių srautai yra didžiausi. Ypač pavojingi yra gama spinduliai. Tačiau yra tyrimų rodančių, kad po tokių stiprių, bet trumpalaikių poveikių gyvų organizmų lastelės atsistato greičiau, negu jei būtų veikiamos vidutinio stiprumo spinduliais, bet ilgą laiką. Ne visi žybsniai būna nukreipti link Žemės, ne visi įvyksta tuo metu, kai pas mus yra diena, todėl ne visada išgirdus, kad buvo užfiksuotas stiprus Saulės žybsnis, jis bus mus paveikęs. Gegužės mėnesį užfiksuoti vidutinio M stiprumo žybsniai nebuvo tiesiogiai nukreipti į Žemę.

– Koks yra Saulės aktyvumas lyginant su kitomis žvaigždėmis? Kaip jis keičiasi bėgant laikui?

– Saulė nėra laikoma labai aktyvia žvaigžde net tarp panašių į save žvaigždžių. Tai galėjo būti reikšmingas veiksnys, kodėl prie Saulės galėjo atsirasti ir vystytis gyvybė. Labai aktyvios būna jaunos ir masyvesnės už Saulę žvaigždės. Yra žvaigždžių, kuriose dėmės dengia net trečdalį paviršiaus. Tačiau Saulė tikrai dar nėra atskleidusi visų savo paslapčių.

Naudodamiesi ESA/NASA SOHO kosmine Saulės observatorija, dar visai neseniai mokslininkai nustatė, kad Saulės branduolys sukasi keturis kartus greičiau nei paviršius. Tai iškėlė naujų klausimų: ar yra koks pereinamasis sluoksnis tarp greitai ir lėtai besisukančių sluoksnių? Ar tai gali papasakoti apie Saulės branduolio cheminę sudėtį? Kokią įtaką branduolio sukimosi greitis turi Saulės evoliucijai ir termobranduoliniams procesams branduolyje?