Za dlouhý klid na Slunci mohou rozmary plazmatu

12.03. 13:39 | Autor: - von -

Slunce se probudilo po nezvykle dlouhém období klidu.

Aktivita Slunce stoupá, na povrchu přibývá skvrn a také sluneční erupce jsou čím dál častější. Skončilo nezvykle dlouhé období klidu, nejdelší od roku 1913. Počítačové modely ukázaly, že za nezvyklou situaci mohou změny v proudění horkého plazmatu hluboko uvnitř Slunce.

Sluneční aktivita sleduje poměrně pravidelné cykly, které v průměru trvají jedenáct let. Minimum, které právě skončilo, však bylo nezvykle hluboké. V letech 2008 až 2010 astronomové zaznamenali 780 dní bez jediné sluneční skvrny, zatímco při běžném minimu je takových dní maximálně 300.

Nebezpečný klid

Sluneční aktivita kolísá v jedenáctiletých cyklech. Vysoká aktivita s sebou nese nebezpečí mohutných slunečních bouří, které mohou poškodit satelity i nejrůznější elektrická zařízení na zemském povrchu. Úplný klid však také není bez rizika. Slábne sluneční vítr (proud nabitých částic "vanoucích" od Slunce), jehož magnetické pole nás za normálních okolností chrání před ionizujícím kosmickým zářením z vnějšího vesmíru.

Vnější část zemské atmosféry se navíc v důsledku menšího zahřívání smršťuje, takže na hranici mezi stratosférou a volným vesmírem se snižuje tření a kosmické smetí (zbytky satelitů a raketových stupňů) klesá do atmosféry pomaleji než obvykle. Roste tak riziko srážky se startujícími raketami a raketoplány.

Zatím nejdelší doložené minimum trvalo v 17. století dlouhých 70 let a v Evropě přispělo ke vzniku takzvané malé doby ledové.

Porouchaný pásový dopravník

Počítačové modely, jejichž výsledky publikoval indicko-americký tým v časopise Nature, odhalily, že nezvykle hluboké minimum, z něhož se Slunce právě probudilo, bylo důsledkem změn v proudění plazmatu pod slunečním povrchem. Plazma je forma hmoty, kterou netvoří neutrální atomy, ale směs kladně a záporně nabitých iontů. Proto vytváří mohutné magnetické pole, které ovlivňuje chování Slunce včetně vzniku skvrn a erupcí.

Chování slunečního povrchu ovlivňují proudy plazmatu směřující od rovníku k pólům a ve větší hloubce zpět. Pod povrchem Slunce proudí plazma podobně jako oceánské proudy na Zemi. Směřuje od rovníku k pólům, kde se noří do větších hloubek a spodním proudem se vrací zpět. Pohybuje se průměrnou rychlostí 65 kilometrů za hodinu a jedna otočka mu trvá jedenáct let.

Modely odhalily, že proudy mění svou rychlost. V první části cyklu plynou rychleji než ve druhé. Ale změna rychlosti probíhá v každém cyklu trochu jinak a tím ovlivňuje jeho trvání i projevy na slunečním povrchu.

Proudy "splachují" z povrchu stopy po starších skvrnách. Nerovnoměrnosti v magnetickém poli, které se rodí 300 tisíc kilometrů pod povrchem, jsou pak vynášeny opět vzhůru a vznikají nové skvrny, čímž se cyklus uzavírá.

V letech 2008 až 2010 astronomové zaznamenali rekordních 780 dní bez jediné sluneční skvrny. Modely vzaly v úvahu souvislosti mezi chováním magnetického pole, prouděním plazmatu pod povrchem a aktivitou na povrchu Slunce. Z výsledků vyplývá, že na hluboké minimum bylo zaděláno už koncem devadesátých let, kdy se proudění plazmatu zrychlilo. Anomálie v magnetickém poli neměly dostatek času vzniknout a vznik skvrn se zastavil. Koncem prvního desetiletí tohoto století se "dopravní pás" opět zpomalil, čímž umožnil vznik skvrn, ale oddálil okamžik, kdy se poruchy magnetického pole dostaly na povrch.

Astronomové ve spolupráci s fyziky tedy dovedou vysvětlit rozmary naší nejbližší hvězdy, zatím však nedovedou chování plazmatu spolehlivě předpovědět. Nicméně věří, že ani to není v delším časovém měřítku nesplnitelný cíl.

Foto: NASA , Andrés Muñoz-Jaramillo/Harvard CfA, SOHO/MDI

Autor: - von -