wszechświat
Autor: Andrzej Hołdys | dodano: 2019-12-08
Słoneczne przesilenie

Fot. NASA

Kończy się kolejny 11-letni cykl aktywności słonecznej i wkrótce zacznie się następny – o numerze 25. Według niektórych prognoz może on być najsłabszy od 300 lat i dać początek dłuższemu minimum słonecznemu, podobnemu do tego w XVII w. Czy są powody do niepokoju?

Słońce jest wciąż wyjątkowo spokojne. Przez większość poprzedniego i obecnego roku plam na jego powierzchni było jak na lekarstwo. W 2018 r. nie pojawiły się przez 208 dni. Ten rok jeszcze trwa, ale już wiadomo, że dni bez plam będzie jeszcze więcej. Ich nieobecność przez wiele tygodni i miesięcy to objaw osłabienia naszej gwiazdy. Dotyczy to zarówno emitowanego przez nią promieniowania, jak i jej pola magnetycznego, które – jeśli znajduje się w dołku – gorzej chroni cały Układ Słoneczny, w tym Ziemię, przed wysokoenergetycznymi cząstkami docierającymi do nas z odleglejszych rejonów Galaktyki. Dlatego właśnie obserwatoria geofizyczne na całym globie od miesięcy rejestrują intensywne fale neutronów i innych cząstek wtórnych pędzących ku powierzchni globu. Rodzą się one w wyniku bombardowania atmosfery ziemskiej przez owe galaktyczne cząstki kosmiczne. W tym roku pojawia się ich szczególnie wiele, co może oznaczać, że obecny dołek słoneczny należy do tych głębszych.

Słabość Słońca jest jednak przejściowa, a bierze się stąd, że nasza gwiazda znajduje się w tej chwili w końcówce 11-letniego 24. cyklu aktywności. Ta numeracja prowadzona jest od połowy XVIII w., co oczywiście nie oznacza, że słoneczny rytm jest taki młody, tylko że monitorujemy go od niedawna, w czym główna zasługa XIX-wiecznego szwajcarskiego astronoma Rudolfa Wolfa. Choć cykle trwają średnio 11 lat, licząc od jednego minimum do następnego, to ich czas może być różny – w pewnych granicach. Były takie, które trwały tylko 9 lat, i takie, które wydłużyły się do 14 lat. Linia pokazująca przebieg takiego cyklu wygląda jak rollercoaster. Podczas minimum plam nie ma wcale lub prawie wcale, potem ich liczba szybko rośnie w ciągu kolejnych 5–6 lat, a następnie zaczyna się ostra jazda w dół. Rytm jest dość regularny, ale kolejne cykle nie są kopiami poprzednich. Raz mają silniejsze maksima (wtedy widać nawet ponad 200 plam), innym razem są słabsze (plam jest najwyżej 100), a czasami bardzo słabe (plam pojawia się mniej niż 50). Warto jednak podkreślić, że amplituda tych oscylacji, czyli zmiana w natężeniu promieniowania słonecznego, jest niewielka – wynosi ułamek procentu emitowanej przez Słońce energii.

Kto ukradł plamy?

Co się stanie ze Słońcem w najbliższej przyszłości? Oto pytanie, które dziś najbardziej ekscytuje naukowców. Cykl 24. okazał się bowiem znacznie słabszy od kilku poprzednich i na dodatek przyszedł z pewnym opóźnieniem. Poprzedziło go też głębokie i dłuższe minimum. Prognozy przygotowane przed jego nadejściem mówiły co innego. Nasza gwiazda zrobiła astronomom małego psikusa. W 2006 r. ogłosili oni, że pierwsze plamy cyklu 24. powinny się pojawić w ciągu kilku miesięcy. Nie trafili. Nie było ich przez dwa lata. Dopiero na przełomie 2008 i 2009 r. zaobserwowano pewne oznaki ożywienia gwiazdy, wskazujące na to, że wydobywa się ona z energetycznego dołka i powoli zabiera do roboty. Ale rozkręcała się irytująco długo. Więcej plam pojawiło się na niej dopiero w 2011 r. „Więcej” nie znaczy, że dużo. Podczas maksimum cyklu 24., które nastąpiło w kwietniu 2014 r., było ich niewiele ponad 100. Tymczasem w drugiej połowie XX w. zdarzały się maksima, podczas których liczba plam zbliżała się do 200, a nawet przekraczała ten próg.

Zaintrygowani naukowcy zaczęli się zastanawiać, czy po fazie dużej aktywności Słońca, trwającej przez większość poprzedniego stulecia, nadchodzi długotrwały okres jego wyciszenia. Jak bardzo prawdopodobne jest, że plamy znów znikną na dłużej? Co by się stało, gdyby Słońce nie obudziło się z drzemki przez 30–40 lat? Takie stawiano sobie pytania. Są one jak najbardziej zasadne, jako że w przeszłości Słońce nieraz robiło sobie dłuższe wakacje, a jego jedenastoletni rytm stawał się ledwie wyczuwalny lub wręcz zamierał. Tak właśnie zachowała się nasza gwiazda w XVII w. Po odkryciu plam słonecznych przez Galileusza w 1610 r. kolejne maksima następowały coraz rzadziej, a ok. 1645 r. aktywność gwiazdy zmniejszyła się do tego stopnia, że plamy powróciły na nią dopiero w 1715 r. Nie było ich przez jakieś 70 lat! Na to wyjątkowo długie minimum pierwszy zwrócił uwagę pod koniec XIX w. Edward Maunder, astronom z Królewskiego Obserwatorium w Greenwich pod Londynem. On i jego asystentka naukowa Annie Russel (kilka lat później wzięli ślub) dotarli do obserwacji prowadzonych przez żyjących dwa wieki wcześniej obserwatorów nieba, w tym m.in. przez Heweliusza.

W 1976 r. amerykański astronom John „Jack” Edy nadał tej 70-letniej anomalii nazwę minimum Maundera. Do już istniejących dowodów historycznych i obserwacyjnych dołożył kolejny w postaci pomiarów ilości promieniotwórczego izotopu węgla 14C w słojach drzew. Radiowęgiel 14C powstaje w wyniku reakcji zachodzących w atmosferze pod wpływem wysokoenergetycznych cząstek docierających z odległego kosmosu. Wzrost poziomu tego izotopu w roś­ linach, do których przenika z atmosfery, wskazuje zatem na spadek mocy naszej słonecznej tarczy magnetycznej. W podobny sposób „Jack” Edy zidentyfikował jeszcze jeden jeszcze dłuższy okres nadzwyczaj spokojnego Słońca, który według niego trwał mniej więcej od 1460 do 1550 r. Nazwał go minimum Spörera, tym razem od nazwiska XIX-wiecznego niemieckiego astronoma Gustava Spörera, jednego z pionierów badań nad cyklami słonecznymi.

Więcej w miesięczniku „Wiedza i Życie" nr 12/2019 »
Drukuj »
Ten artykuł nie został jeszcze skomentowany.
Aktualne numery
10/2020
09/2020
Kalendarium
Październik
22
W 1964 r. kanadyjski komitet parlamentarny wybrał, spośród 2 600 zgłoszonych na konkurs propozycji, obecny wzór flagi Kanady.
Warto przeczytać
Fizyka kwantowa jest dziwna. Reguły świata kwantowego, według których działa świat na poziomie atomów i cząstek subatomowych, nie są tymi samymi regułami, które obowiązują w dobrze znanym nam świecie codziennych doświadczeń - regułami, które kojarzymy ze zdrowym rozsądkiem.

WSPÓŁPRACUJEMY
Logowanie

Nazwa użytkownika

Hasło

Autor: Andrzej Hołdys | dodano: 2019-12-08
Słoneczne przesilenie

Fot. NASA

Kończy się kolejny 11-letni cykl aktywności słonecznej i wkrótce zacznie się następny – o numerze 25. Według niektórych prognoz może on być najsłabszy od 300 lat i dać początek dłuższemu minimum słonecznemu, podobnemu do tego w XVII w. Czy są powody do niepokoju?

Słońce jest wciąż wyjątkowo spokojne. Przez większość poprzedniego i obecnego roku plam na jego powierzchni było jak na lekarstwo. W 2018 r. nie pojawiły się przez 208 dni. Ten rok jeszcze trwa, ale już wiadomo, że dni bez plam będzie jeszcze więcej. Ich nieobecność przez wiele tygodni i miesięcy to objaw osłabienia naszej gwiazdy. Dotyczy to zarówno emitowanego przez nią promieniowania, jak i jej pola magnetycznego, które – jeśli znajduje się w dołku – gorzej chroni cały Układ Słoneczny, w tym Ziemię, przed wysokoenergetycznymi cząstkami docierającymi do nas z odleglejszych rejonów Galaktyki. Dlatego właśnie obserwatoria geofizyczne na całym globie od miesięcy rejestrują intensywne fale neutronów i innych cząstek wtórnych pędzących ku powierzchni globu. Rodzą się one w wyniku bombardowania atmosfery ziemskiej przez owe galaktyczne cząstki kosmiczne. W tym roku pojawia się ich szczególnie wiele, co może oznaczać, że obecny dołek słoneczny należy do tych głębszych.

Słabość Słońca jest jednak przejściowa, a bierze się stąd, że nasza gwiazda znajduje się w tej chwili w końcówce 11-letniego 24. cyklu aktywności. Ta numeracja prowadzona jest od połowy XVIII w., co oczywiście nie oznacza, że słoneczny rytm jest taki młody, tylko że monitorujemy go od niedawna, w czym główna zasługa XIX-wiecznego szwajcarskiego astronoma Rudolfa Wolfa. Choć cykle trwają średnio 11 lat, licząc od jednego minimum do następnego, to ich czas może być różny – w pewnych granicach. Były takie, które trwały tylko 9 lat, i takie, które wydłużyły się do 14 lat. Linia pokazująca przebieg takiego cyklu wygląda jak rollercoaster. Podczas minimum plam nie ma wcale lub prawie wcale, potem ich liczba szybko rośnie w ciągu kolejnych 5–6 lat, a następnie zaczyna się ostra jazda w dół. Rytm jest dość regularny, ale kolejne cykle nie są kopiami poprzednich. Raz mają silniejsze maksima (wtedy widać nawet ponad 200 plam), innym razem są słabsze (plam jest najwyżej 100), a czasami bardzo słabe (plam pojawia się mniej niż 50). Warto jednak podkreślić, że amplituda tych oscylacji, czyli zmiana w natężeniu promieniowania słonecznego, jest niewielka – wynosi ułamek procentu emitowanej przez Słońce energii.

Kto ukradł plamy?

Co się stanie ze Słońcem w najbliższej przyszłości? Oto pytanie, które dziś najbardziej ekscytuje naukowców. Cykl 24. okazał się bowiem znacznie słabszy od kilku poprzednich i na dodatek przyszedł z pewnym opóźnieniem. Poprzedziło go też głębokie i dłuższe minimum. Prognozy przygotowane przed jego nadejściem mówiły co innego. Nasza gwiazda zrobiła astronomom małego psikusa. W 2006 r. ogłosili oni, że pierwsze plamy cyklu 24. powinny się pojawić w ciągu kilku miesięcy. Nie trafili. Nie było ich przez dwa lata. Dopiero na przełomie 2008 i 2009 r. zaobserwowano pewne oznaki ożywienia gwiazdy, wskazujące na to, że wydobywa się ona z energetycznego dołka i powoli zabiera do roboty. Ale rozkręcała się irytująco długo. Więcej plam pojawiło się na niej dopiero w 2011 r. „Więcej” nie znaczy, że dużo. Podczas maksimum cyklu 24., które nastąpiło w kwietniu 2014 r., było ich niewiele ponad 100. Tymczasem w drugiej połowie XX w. zdarzały się maksima, podczas których liczba plam zbliżała się do 200, a nawet przekraczała ten próg.

Zaintrygowani naukowcy zaczęli się zastanawiać, czy po fazie dużej aktywności Słońca, trwającej przez większość poprzedniego stulecia, nadchodzi długotrwały okres jego wyciszenia. Jak bardzo prawdopodobne jest, że plamy znów znikną na dłużej? Co by się stało, gdyby Słońce nie obudziło się z drzemki przez 30–40 lat? Takie stawiano sobie pytania. Są one jak najbardziej zasadne, jako że w przeszłości Słońce nieraz robiło sobie dłuższe wakacje, a jego jedenastoletni rytm stawał się ledwie wyczuwalny lub wręcz zamierał. Tak właśnie zachowała się nasza gwiazda w XVII w. Po odkryciu plam słonecznych przez Galileusza w 1610 r. kolejne maksima następowały coraz rzadziej, a ok. 1645 r. aktywność gwiazdy zmniejszyła się do tego stopnia, że plamy powróciły na nią dopiero w 1715 r. Nie było ich przez jakieś 70 lat! Na to wyjątkowo długie minimum pierwszy zwrócił uwagę pod koniec XIX w. Edward Maunder, astronom z Królewskiego Obserwatorium w Greenwich pod Londynem. On i jego asystentka naukowa Annie Russel (kilka lat później wzięli ślub) dotarli do obserwacji prowadzonych przez żyjących dwa wieki wcześniej obserwatorów nieba, w tym m.in. przez Heweliusza.

W 1976 r. amerykański astronom John „Jack” Edy nadał tej 70-letniej anomalii nazwę minimum Maundera. Do już istniejących dowodów historycznych i obserwacyjnych dołożył kolejny w postaci pomiarów ilości promieniotwórczego izotopu węgla 14C w słojach drzew. Radiowęgiel 14C powstaje w wyniku reakcji zachodzących w atmosferze pod wpływem wysokoenergetycznych cząstek docierających z odległego kosmosu. Wzrost poziomu tego izotopu w roś­ linach, do których przenika z atmosfery, wskazuje zatem na spadek mocy naszej słonecznej tarczy magnetycznej. W podobny sposób „Jack” Edy zidentyfikował jeszcze jeden jeszcze dłuższy okres nadzwyczaj spokojnego Słońca, który według niego trwał mniej więcej od 1460 do 1550 r. Nazwał go minimum Spörera, tym razem od nazwiska XIX-wiecznego niemieckiego astronoma Gustava Spörera, jednego z pionierów badań nad cyklami słonecznymi.