Uticaj Sunca na zemaljske prilike izbio je u prvi plan tokom protekle decenije, osobito u svjetlu saznanja o važnosti njegovih cuklusa – na šta je prije pola vijeka skrenuo pažnju srpski naučnik Milutin Milanković.
U tom smislu Sunce se sve češće pominje kao jedan od ključnih faktora u polemikama oko klimatskih promjena i budućih dešavanja.
Tako je, recimo, ruski astronom Kabibulo Abdusamatov još 2007. objavio da je uticaj Sunca neuporedivo značajniji na zemaljske klimatske prilike od efekata staklene bašte, odnosno globalnog zagrijavanja, najavlujući u tom smislu i nailazak mini-ledenog doba, negdje prije polovine ovog vijeka. Polemike oko toga često prelaze u žučne rasprave. Američi stručnjaci iz NASA su nedavno, nakon višegodišnjeg osmatranja i mjerenja, objavili da i sasvim mala promjena aktivnosti Sunca utiče na vrijeme na Zemlji, ali ne i na klimu.
U galaktičkom poretku Sunce je izuzetno mirna, konstantna zvijezda - njen sjaj varira jedva 0,1 odsto tokom jedanaestogodišnjeg solarnog ciklusa. Međutim, nauka počinje da shvata da čak i te, naizgled sitne promjene, imaju znatan uticaj na vrijeme na Zemlji.
Novi izvještaj Nacionalnog istraživačkog savjeta SAD (NRC) naslovljen "Efekti solarne varijabilnosti na klimu Zemlje", posvjedočio je o iznenađujuće složenom načinu na koji utiče aktivnost Sunca. Razumijevanje povezanosti Sunca i vremena zahtijeva širinu stručnosti u oblastima kao što su fizika plazme, solarna aktivnost, hemija atmosfere i dinamika fluida, molekularna fizika, čak i - istorija.
NRC je zato okupio desetine stručnjaka. Jedan od njih, Greg Kop (Kopp) iz Laboratorije Univerziteta u Koloradu za atmosfersku i svemirsku fiziku, istakao je da, iako varijacije svjetlosti Sunca tokom njegovog jedanaestogodišnjeg ciklusa aktivnosti, iznose samo jednu desetinu jednog procenta (0,1 odsto), i ta, tako mala promjena, važna je na Zemlji.
"Čak i obično kratkoročne varijacije od 0,1 odsto količine Sunčevog zračenja nadmašuju sve druge izvore energije ukupno", među kojima je i prirodna radioaktivnost jezgra Zemlje, kaže Kop.
Od posebnog značaja je ekstremno ultraljubičasto zračenje (EUV) Sunca koje je najveće u godinama maksimuma solarnog ciklusa. EUV zračenje, međutim, ne varira za minijaturnih 0,1 odsto, već uz nevjerovatne promjene za 10 ili više puta (1.000 i više odsto). To snažno utiče na hemijsku i toplotnu strukturu gornjeg dijela atmosfere. Nekoliko istraživača je razmatralo kako te promjene iz gornjih slojeva atmosfere stižu do površine Zemlje. Jedan je taj što hemijski uticaj zračenja Sunca smanjuje nivo ozona za nekoliko procenata, a, pošto ozon upija ultravioletno zračenje, manje ozona znači da više UV zraka Sunca stiže do Zemljine površine.
Isak Held iz Meteorološke i okeanografske službe SAD (NOAA) objasnio je da se zbog gubitka ozona u stratosferi, mijenja kretanje atmosfere ispod nje, te hlađenje stratosfere iznad polova dovodi do povećavanja temperature ka ekvatorijalnom pojasu, zbog čega oluje skreću s kursa. Drugi istraživači su se usredsredili na složene međuzavisnosti slojeva atmosfere i okeana, dijelom uz uticaj hemijskih reakcija, termodinamike i fizike fluida.
Jedan od izmjerenih i potrđenih uticaja jeste taj da se u vrijeme najveće aktivnosti Sunčevih pjega tropski dio Tihog okeana hladi za skoro jedan stepen, zbog čega pada više kiše nego obično
Jedan od izmjerenih i potrđenih uticaja jeste taj da se u vrijeme najveće aktivnosti Sunčevih pjega tropski dio Tihog okeana hladi za skoro jedan stepen, zbog čega pada više kiše nego obično, a pritisak vazduha raste u širem području. Posljednjih godina istraživači su razmatrali mogućnost da Sunce utiče na zagrijavanje klime na Zemlji.
Ali, izvještaj NRC ukazuje da je uticaj kolebljive aktivnosti Sunca više regionalan nego globalan. Tako, kada se Zemljina radijaciona ravnoteža mijenja - u slučaju jačanja solarnog ciklusa, ekvatorijalna zona Tihog okeana se hladi, vodostaj rijeka u Peruu opada, a suša pogađa zapad SAD.
Rejmond Bredli sa Univerziteta Masačusets, koji je proučavao slojeve radioizotopa od aktivnosti Sunca utisnute u jezgra starih stabala drveta i u slojeve leda Zemljinih polova, zaključio je da Sunce više mijenja regionalni raspored padavina, nego temperaturu.
Tako, ako zaista postoji uticaj Sunca na klimu, on se više manifestuje promjenama u opštoj cirkulaciji vazduha, nego u direktnoj promjeni temperature. To se uklapa u zaključke ranijih izvještaja da kolebljiva aktivnost Sunca nije uzrok globalnog zagrijavanja Zemlje u posljednjih 50 godina.
Ipak, još nije dokazano da li je sedamdesetogodišnji manjak Sunčevih pjega krajem 17. i početkom 18. vijeka bio uzrok najhladnijeg dijela Malog ledenog doba kada su Evropa i Sjeverna Amerika teško preživjeli izuzetno hladne i neobično dugotrajne zime. Mehanizam tog hlađenja mogao bi biti smanjenje ekstremnog ultravioletnog zračenja Sunca, ali to se samo nagađa.
Sunce je ponovo na rubu iste pojave - njegov sadašnji ciklus aktivnosti je najslabiji za više od 50 godina, a uz to ima i dokaza dugoročnog slabljenja magnetnog polja Sunčevih pjega kojih je sve manje.
"Ako Sunce stvarno ulazi u nama nepoznatu fazu smanjenja aktivnosti, moramo udvostručiti napore da razumijemo povezanost Sunca i klime", kaže Lika Guhatakurta iz NASA. Ta američka agencija je i pomogla finansiranje studije NRC čiji izvještaj nudi dobre ideje, kaže Guhatakurta. Među tim idejama je postavljanje niza intrumenata na Zemlji i slanje u svemir.
Jer, kaže Piter Fukal (Foukal) iz firme Heliofiziks (Heliophysics, Inc.) Sunce nije jednolična svijetleća lopta, već je njegova površina istačkana mračnim jezgrima pjega i isprskana svijetlim magnetnim poljima. Mjerenje, snimanje i poređenje promjena mogli bi pomoći da se shvati i predvidi uticaj Sunca na vrijeme na Zemlji, a to je naredni ključni izazov za istraživače.
Vrhunac solarne oluje biće u ljeto ili na jesen
Prema podacima NASA-inog Centra za svemirske letove Marshall, u ljeto ili jesen ove godine Sunce će dostići svoj solarni maksimum, a njegove pjege vrhunac svoga jedanaestogodišnjeg ciklusa. Stvar je u tome što uprkos prividnoj pravilnosti solarnih ciklusa, svaki ima svoje osobenosti zbog kojih su u izvjesnom stepenu nepredvidljivi.
Vremenski ciklus od 11 godina je prosjek, ali bilo je i ciklusa od 14, kao i onih od 9 godina. Pored toga, solarne oluje tokom solarnog minimuma mogu biti jače od onih koje se pojave za vrijeme njegovoga maksimuma. Podsjećamo na najave iz maja 2011. godine.
Stvar je u tome što uprkos prividnoj pravilnosti solarnih ciklusa, svaki ima svoje osobenosti zbog kojih su u izvjesnom stepenu nepredvidljivi
Tada je Ketrin Saliven (Kathryn Sullivan) iz američke Nacionalne administracije za okeane i atmosferu izjavila da će solarna oluja svoj vrhunac doživjeti 2013. godine i imati "razorne posljedice" na ljudske tehnologije.
- Nije pitanje ako, nego kada će veliki solarni događaj pogoditi našu planetu, rekla je Saliven. U februaru 2011. iz Američkog udruženja za unapređivanje nauke upozoreno je da bi planeta trebalo da se pripremi za globalni “uragan” koji bi čak mogao izazvati dužu redukciju struje. Azerbejdžanski geofizičar Elhin Kalilov je u januaru prošle godine izjavio da je “potrebno naglasiti da je solarna aktivnost od početka 2012. godine počela naglo da raste sa svojim amplitudama koje su značajno više od svih predviđanja koja su pružile mnoge uticajne naučne institucije u 2010. i 2012. godini“, te upozorio da „ukoliko se nastavi ova stopa rasta solarne aktivnosti, njena će amplituda do kraja 2012. godine biti veća od amplitude 23. solarnog ciklusa, a 2013/2014. godine solarna će aktivnost dostići svoji vrhunac amplitude za koji smo predvidjeli da će biti od 1,5 do 1,7 puta veći od amplitude 23. ciklusa“.
Stručnjaci ne znaju zbog čega interval ciklusa traje upravo 11 godina, ali su dobro proučili mehanizam koji uzrokuje nastanak solarnih baklji i koronarnih izbačaja mase. Solarne oluje prvi je 1859. zabilježio britanski astronom Ričard Karington.Najopasnije do sada dogodile su se 1972. i 1989. godine.
Oluja 1972. godine u američkom Ilinoisu je odsjekla telefonsku komunikaciju, a 1989. u kanadskoj pokrajini Kvebek bio je poremećen prenos električne energije.
Sunčevo magnetno polje, poput Zemljinog, nastaje gibanjem materijala iznutra. Međutim, Zemljino magnetno polje odražava gibanje rastopljenog metala u spoljnom dijelu jezgra, dok Sunčevo nastaje gibanjem plazme – pregrijanim stanjem materije pri kojem elektroni bivaju odijeljeni od atoma, ostavljajući za sobom nešto slično gasovitom tijelu, sastavljenom od pozitivnih jona i slobodnih elektrona.
Bonus video:
