Słońce nasze kapryśne

Względny spokój powinniśmy mieć przez około dwa lata. Później aktywność Słońca znowu zacznie rosnąć, by około 2013 r. osiągnąć swoje maksimum. Słońce nie jest statyczną kulą ognia. To żywy, chciałoby się rzec, twór. To niezwykle skomplikowany i, co najważniejsze, dynamiczny układ, którego wszystkich mechanizmów działania do dzisiaj jeszcze nie poznaliśmy.

Pierwszy o cyklach słonecznych zaczął mówić w 1843 r. Niemiec, Samuel Heinrich Schwabe. Przez 25 lat codziennie wpatrywał się w powierzchnię naszej gwiazdy i zauważył, że ilość występujących na niej plam zmienia się cyklicznie co 11 lat. Wraz ze wzrostem ilości plam zwiększa się aktywność Słońca.

Ciemne, czyli zimniejsze

Plamy na Słońcu to obszary ciemniejsze niż materia je otaczająca. Ciemniejsze oznacza zimniejsze, ale oczywiście nie zimne. Ich temperatura wynosi ok. 3500 stopni Celsjusza, podczas gdy temperatura otoczenia jest o około 3 tys. stopni wyższa. Powodem powstawania plam jest zniekształcone pole magnetyczne gwiazdy.

Linie sił pola magnetycznego wydają się przebijać na zewnątrz gwiazdy z jej środka, a miejsce, w którym im się to udaje, jest właśnie ciemniejszą (zimniejszą) plamą. Słońce, obracając się wokół własnej osi, wytwarza pole magnetyczne. Nie wszystkie jednak obszary na powierzchni gwiazdy wirują z taką samą prędkością. Obszary równikowe obracają się szybciej niż te blisko biegunów. Jest to powodem skręcania linii pola magnetycznego wewnątrz Słońca, a pośrednio powstawania plam.

Obserwując powierzchnię Słońca (ze względu na ryzyko uszkodzenia wzroku nigdy nie należy tego robić przez lornetkę czy niedostosowany to tego teleskop!), można odnieść wrażenie, że plamy są niewielkie. To tylko złudzenie. Słońce jest, w porównaniu z Ziemią, wręcz gigantyczne.

Średniej wielkości plama słoneczna często jest kilka, a nawet kilkanaście razy większa niż cała Ziemia. Żywot plamy kończy się ogromnym wybuchem. Wtedy, w ciągu kilku zaledwie sekund, uwalnia się więcej energii, niż ludzkość wyprodukuje w ciągu całego swojego istnienia. Taki wybuch będzie także odczuwalny na Ziemi, bo wiąże się z dużym podmuchem tzw. wiatru słonecznego.

Powiew słonecznego wiatru

Wiatr słoneczny to odpływ ze Słońca materii z olbrzymią prędkością. Zewnętrzna część „atmosfery” słonecznej (czyli tzw. korona słoneczna) nie kończy się wyraźnie w którymś punkcie przestrzeni kosmicznej. Temperatura w niej panująca jest tak wysoka, że „atmosfera” ta cały czas się rozszerza. Rozszerzanie to zostało nazwane wiatrem, bo ma formę nieustannego przepływu cząsteczek (tak jak wiatr na Ziemi). Jest jednak duża różnica pomiędzy wiatrami, jakie my znamy, a wiatrem słonecznym. Ten drugi to ruch elektronów oraz jąder atomów. W porównaniu z ziemskim, ten słoneczny jest rzadszy niż największa próżnia wytworzona przez człowieka. W 1 centymetrze sześciennym przestrzeni wokół Ziemi średnio znajduje się jedynie 5 cząsteczek tworzących wiatr słoneczny. Cząstki wchodzące w skład wiatru słonecznego, wylatując ze Słońca, mają prędkość dochodzącą nawet do 1000 km na sekundę.

W chwili wybuchu w kierunku Ziemi mknie chmura naładowanych elektrycznie cząstek. Bardzo duża ich część będzie zatrzymana przez ziemskie pole magnetyczne, ale nie wszystkie. Te, którym uda się przedrzeć przez magnetyczną osłonę Ziemi (tzw. magnetosferę), zderzą się z dużą prędkością z cząsteczkami ziemskiej atmosfery, a to zawsze oznacza powstanie zorzy polarnej. Gdy aktywność Słońca jest mała, rzadziej dochodzi do eksplozji na jego powierzchni, a w efekcie rzadziej możemy podziwiać zorze. Nie tylko jednak piękne iluminacje są efektem wybuchu na Słońcu. Zmiany aktywności Słońca mają wielki wpływ na komunikację radiową na Ziemi. W czasie maksymalnej aktywności mogą występować poważne utrudnienia w odbiorze fal elektromagnetycznych o długości radiowej. To utrudnia nie tylko odbiór stacji radiowej. W tym okresie mogą zdarzać się usterki przy oglądaniu telewizji (szczególnie gdy fala jest „przenoszona” przez satelitę), korzystaniu z radiotelefonów czy nawet telefonów komórkowych. Rozpędzone cząstki mogą zniszczyć satelity czy okrążające ziemię statki kosmiczne. Mogą także spowodować (choć to jest znacznie mniej prawdopodobne) zniszczenia na Ziemi. Na przykład uszkodzić elementy elektroniczne zaawansowanych urządzeń, jak choćby komputerów.