NASA dar rugsėjį patvirtino, kad Saulė pradėjo naują savo ciklą. Nuo pat tada, kai žmonės pradėjo tyrinėti artimiausią mūsų planetai žvaigždę, jie pastebėjo ramybės ir aktyvumo laikotarpius, kurie kartojasi kas 11 metų. Nors NASA prognozuoja, kad šis naujas ciklas bus pakankamai ramus, kai kurie mokslininkai visgi mano kitaip.
Skirtingos teorijos
Pasak Vilniaus universiteto Teorinės fizikos ir astronomijos instituto vyresniosios mokslo darbuotojos dr. Erikos Pakštienės, kol kas nėra bendros nuomonės dėl 25 Saulės dėmių ciklo stiprumo. Ji atkreipė dėmesį, kad, remiantis oficialiomis prognozėmis, kurias paskelbė NASA ir Nacionalinės vandenynų ir atmosferos administracijos (NOAA) ekspertų grupės, naujasis Saulės dėmių ciklas turėtų būti silpnas ir panašus į prieš tai buvusį ciklą.
„Jei šios prognozės pasitvirtintų, tai 25 ciklo maksimumo metu galėtume tikėtis Saulės paviršiuje suskaičiuoti iki 115 Saulės dėmių“, – tikino E. Pakštienė.
Tačiau dalis mokslininkų su šiuo teiginiu nesutinka.
„Mokslininkų grupė iš Nacionalinio atmosferos tyrimų centro (NCAR) neseniai paskelbė straipsnį, kuriame rašo, kad šį rudenį prasidėjęs Saulės dėmių ciklas gali būti vienas stipriausių nuo to laiko, kai buvo pradėtos skaičiuoti dėmės Saulės paviršiuje. Šios grupės teigimu, 25 Saulės dėmių ciklo maksimumo metu galime tikėtis suskaičiuoti nuo 210 iki 260 Saulės dėmių.
Prognozės taip skiriasi todėl, kad mokslininkams trūksta žinių apie Saulės ciklus valdantį mechanizmą. O jos yra būtinos norint tiksliai prognozuoti Saulės aktyvumo ciklų trukmę ir stiprumą“, – LRT.lt dėstė mokslininkė.
Ji atkreipė dėmesį, kad jei pastarosios prognozės apie naująjį Saulės ciklą pasitvirtins, tai reikš, kad NCAR mokslininkų grupė eina teisingu keliu link Saulės viduje vykstančių magnetinių reiškinių supratimo.
„Kol kas ši teorija vis dar priskiriama prie netradicinių, nors ji nuosekliai ir išsamiai buvo aprašoma pastarąjį dešimtmetį moksliniuose straipsniuose. Tyrimo autoriai teigia, kad Saulės viduje vyksta 22 metų trukmės periodiniai magnetiniai procesai, o 11 metų trukmės Saulės aktyvumo ciklai yra tik šio proceso pasekmė“, – teigė E. Pakštienė.
Kas vyksta Saulėje?
Mokslininkė pasakojo, kad per Saulės dėmių ciklą, trunkantį apie 11 metų, vyksta Saulės pietinio ir šiaurinio magnetinių polių apsikeitimas. Tuo metu Saulė gali turėti po kelis šiaurinius ir pietinius magnetinius polius, o jos paviršiuje galima pamatyti padidėjusį Saulės dėmių skaičių, aktyvesnių žybsnių, protuberantų ir kitų reiškinių.
Visgi E. Pakštienė atkreipė dėmesį, kad iš tikrųjų naujo Saulės ciklo užuomazgų atsiranda gerokai anksčiau, nei Saulės paviršiuje pasimato Saulės dėmės ir kiti didėjantį Saulės aktyvumą pranašaujantys reiškiniai.
„Tradiciškai Saulės aktyvumo trukmė skaičiuojama nuo vieno Saulės aktyvumo minimumo iki kito, kuris iš tikrųjų atspindi periodinius Saulės magnetinio lauko pokyčius, bet tik apytiksliai. Naujajame tyrime Saulės aktyvumo ciklus mokslininkai matavo nuo vieno magnetinio įvykio iki kito tokio pat įvykio, o tai leidžia daug tiksliau įvertinti magnetinius procesus Saulėje ir jų pasekmes – Saulės dėmes ir kitus padidėjusio aktyvumo reiškinius.
Priešingai nei Žemė, Saulė ir kitos žvaigždės neturi kieto paviršiaus. Saulė yra įkaitusios plazmos rutulys, kurio medžiaga gali laisvai keisti savo vietą paviršiuje ir visame Saulės tūryje. Kadangi Saulė nėra kieta, tai ir jos sukimasis yra kitoks nei uolėtų planetų. Atsiranda vadinamasis diferencialinis sukimasis, kai skirtingi plazmos sluoksniai sukasi skirtingu kampiniu greičiu. Dėl šios priežasties Saulėje periodiškai atsiranda ir dingsta vadinamieji zoniniai srautai – didesniu greičiu aplink Saulės sukimosi ašį srūvančios plazmos tėkmės“, – LRT.lt dėstė mokslininkė.
Pasak jos, Saulės magnetinis ciklas prasideda tada, kai zoniniai srautai atsiranda vidutinėse Saulės platumose, beveik simetriškai abiejuose pusrutuliuose. Kaip minėjo E. Pakštienė, šie srautai sugeba pagauti Saulės magnetinį lauką ir susukti jį aplink Saulės sukimosi ašį.
„Tuo momentu Saulėje pradeda vykti procesai, nuo kurių ir priklauso kito Saulės dėmių ciklo aktyvumas. Laikui bėgant toks zoninis srautas suskyla į dvi dalis: viena dalis ima judėti link Saulės poliaus, o kita – link pusiaujo. Kai pastaroji pasiekia maždaug 22 laipsnių platumą, zoninio srauto vietoje pasirodo Saulės dėmių – prasideda naujas Saulės dėmių ciklas. Beje, maždaug tuo pačiu metu vidutinėse Saulės platumose vėl atsiranda naujų zoninių srautų– dar vieno naujo Saulės ciklo užuomazga.
Šiaurinis ir pietinis zoniniai srautai, kurie su savimi velka priešingo poliškumo magnetinius laukus, ir toliau artėja link pusiaujo, todėl Saulės ciklo metu dėmės taip pat matomos vis arčiau pusiaujo. Kai ties pusiauju iš šiaurinio ir pietinio pusrutulio atkeliavę zoniniai srautai susilieja, jų atvilkti priešingo poliškumo magnetiniai laukai vienas kitą panaikina ir Saulės magnetinis ciklas, kuris trunka maždaug 22 metus, būna baigtas“, – išsamiai paaiškino E. Pakštienė.
Taigi, astrofizikės teigimu, nuo zoninių srautų atsiradimo iki Saulės dėmių pasirodymo paviršiuje praeina apie 11 metų, o paskui dar 11 metų zoninių srautų vietose matomos Saulės dėmės, kol šiaurinio ir pietinio pusrutulio zoniniai srautai susitinka ties Saulės pusiauju ir nuslopsta.
Ji įvardijo, kad nors nauji zoniniai srautai atsiranda santykinai vienodu periodiškumu – kas 11 metų, jų migracijos link pusiaujo greitis kartais sulėtėja. Dėl šios priežasties pailgėja pastarasis Saulės dėmių ciklas ir kartu susilpnėja kitas Saulės dėmių ciklas. Taip ir nutiko per 24 Saulės ciklą.
„Zoninių srautų migracijos sulėtėjimas aptinkamas išmatavus laiką tarp gretimų momentų, kai ties pusiauju susilieja iš šiaurinio ir pietinio pusrutulio atvilkti magnetiniai laukai. Pagal 270 metų trukmės tokių įvykių stebėjimus nustatyta, kad kuo ilgesnis laikas tarp magnetinių laukų susiliejimų ties pusiauju, tuo silpnesnis būna kitas Saulės dėmių ciklas. Kitais žodžiais tariant, užsitęsęs 23 Saulės ciklas (1998–2011) pranašavo silpnesnį 24 Saulės ciklą. O gana trumpas 24 Saulės ciklas (vos 10 metų) pranašauja stipresnį 25 Saulės dėmių ciklą. Ir tai skamba ganėtinai įtikinamai“, – LRT.lt pasakojo mokslininkė.
Kaip Saulės aktyvumas paveikia Žemę?
Astrofizikė atkreipė dėmesį, kad, didėjant Saulės aktyvumui, per ciklą jos paviršiuje atsiranda daugiau dėmių, jų vietose gali įvykti Saulės žybsnių ir plazmos pliūpsnių.
„Saulės žybsnio metu išspinduliuojamas didelis kiekis elektromagnetinių bangų, tarp jų ir rentgeno bei gama spindulių. Šie spinduliai Žemę pasiekia maždaug per 8 minutes, nes jie juda šviesos greičiu.
Žybsnio metu įvykęs plazmos pliūpsnis į erdvę išspjauna didelį kiekį Saulės plazmos, kurią sudaro dideliu greičiu lekiančios elektringosios dalelės. Bet jų greitis yra mažesnis už šviesos greitį, todėl Žemę jos pasiekia vėliau – po 2–3 dienų“, – teigė E. Pakštienė.
Anot mokslininkės, Žemės magnetinis laukas nuolat patiria Saulės vėjo poveikį, dėl to jis nėra simetriškas. Bet aktyvios Saulės fazėje Saulės vėjas sustiprėja, o žybsnio metu Žemę pasiekiančią radiaciją galima palyginti su Saulės vėjo gūsiais, jie gali būti itin stiprūs.
„Jei žybsnio metu išspjauta plazma ir išspinduliuota elektromagnetinė spinduliuotė yra nukreiptos Žemės kryptimi, kyla vadinamosios geomagnetinės audros, stipriau deformuojamas Žemės magnetinis laukas, kuris kaip skydas saugo Žemę nuo radiacijos. Esant aktyviai Saulei ir sustiprėjus Saulės vėjui šis natūralus skydas suplonėja ir apsauga susilpnėja. Mūsų planetos link lekiantis protonų srautas gali šiek tiek padidinti bendrą radiacinį foną. Iš Saulės lekiančios elektringosios dalelės sugeba prasiskverbti į gilesnius Žemės atmosferos sluoksnius sukeldamos poliarines pašvaistes, matomas net ir vidutinėse platumose, kartais ir Lietuvoje. Dažnai geomagnetines audras savo kūnu jaučia lėtinių ligų kamuojami žmonės. Sveiki žmonės paprastai jų nejaučia, nes vykstant evoliucijai mūsų organizmai prisitaikė prie geomagnetinių audrų, kurios vyksta jau visą amžinybę“, – aiškino astrofizikė.
Visgi ji pabrėžė, kad šiuolaikinio žmogaus gerovė stipriai priklauso nuo sklandžios technologijų veiklos: navigacinių ir komunikacinių kosminių palydovų, radijo stočių, elektros tinklų. Būtent technologijos gali būti smarkiai paveiktos per Saulės audras.
„Visų pirma, gali sutrikti dirbtinių Žemės palydovų veikla, nes jų nesaugo Žemės magnetinis laukas. Dėl to gali nustoti veikti navigacijos (GPS) bei telekomunikacijos sistemos. Todėl palydovai nuolatos seka Saulės būklę, kad esant pavojui suspėtų išjungti prietaisus ir šitaip apsaugotų juos nuo žalingo Saulės audros poveikio. Esant stipresnėms Saulės audroms galimas net ir elektros tinklų nestabilumas, radijo ryšio sutrikimas.
Kaip smarkiai paveiks Saulės žybsnis ir plazmos pliūpsnis Žemę ir mūsų technologijas, priklauso nuo žybsnio stiprumo ir nuo krypties. Dauguma žybsnių „prašauna pro šalį“, o galingų žybsnių pasitaiko net ir nedidelio aktyvumo Saulės ciklų metu. Todėl tai, kad numatomas vienas iš aktyviausių Saulės ciklų, dar nereiškia, kad mes nuo to nukentėsime“, – dėstė E. Pakštienė.
Mokslininkė atkreipė dėmesį, kad Saulės ciklų aktyvumas turi ir ilgalaikį, lėtą poveikį Žemės klimatui. Jei keletą ciklų iš eilės Saulės aktyvumas būna padidėjęs, gali prasidėti visuotinis klimato atšilimas. Ir atvirkščiai – atšalimas.
„Pavyzdžiui, tarp 1650 m. ir 1710 m. buvo pastebimas ypatingai ilgas Saulės aktyvumo sumažėjimas, jis buvo pavadintas Maunderio minimumu. Šio kelis dešimtmečius trukusio minimumo pasekmė buvo „mažasis ledynmetis“, tuomet dėl neįprastai atšalusio klimato Islandijos populiacija sumažėjo perpus, o Anglijos upė Temzė žiemomis pasidengdavo ledu, ant jo vykdavo mugės. Tokia klimato priklausomybė nuo Saulės aktyvumo, kai numatomas didelio aktyvumo Saulės dėmių ciklas, nėra palanki Žemei, ypač šiuo metu, kai Žemei ir taip gresia globalinis klimato atšilimas dėl žmogaus veiklos“, – LRT.lt pasakojo E. Pakštienė.
