Zbliżamy się do kulminacyjnego momentu w cyklu aktywności słonecznej, znanego jako maksimum słoneczne. Wprost idealny powod aby internetowym portalom  pospadały z wrażenia foliowe czapeczki. Czym jest to maksimum? To niezwykły fenomen, związany z aktywnością magnetyczną naszej gwiazdy. Słońce z takiego spokojnego bąbla, zamienia się w rozjuszone bąblisko plazmy. 

 Jest to okres, w którym Słońce demonstruje swój pełen potencjał i ku pewnemu zaskoczeniu środowiska astronomicznego, nadchodzi wcześniej niż się tego spodziewano. W różnego rodzaju mediach pojawia się coraz więcej artykułów na temat tego zjawiska i jego złowrogich konsekwencji. Czy to znaczy, że jesteśmy zgubieni? 

Najnowsze filmy

Zjawisko cyklu słonecznego, regulowanego przez dynamiczne pole magnetyczne Słońca, przejawia się w zmiennej liczbie i intensywności plam słonecznych na jego powierzchni. Plamy te są efektem burzliwych procesów zachodzących w słonecznej atmosferze, będąc jednocześnie kluczowymi wskaźnikami słonecznej aktywności.

Zrozumienie i przewidywanie momentu maksimum słonecznego to zadanie niezwykle skomplikowane. Eksperci z Centrum Koordynacji Pogody Kosmicznej Europejskiej Agencji Kosmicznej ESA SSCC, podkreślają, że oficjalne ogłoszenie maksimum aktywności słońca jest możliwe dopiero po upływie co najmniej siedmiu miesięcy od jego zaistnienia. Jest to spowodowane koniecznością stosowania specjalnej metodyki obliczeniowej, polegającej na porównywaniu liczby plam słonecznych i częstości ich występowania na przestrzeni trzynastu miesięcy. Proces ten wymaga analizy danych z sześciu miesięcy poprzedzających dany miesiąc oraz sześciu miesięcy następujących po nim, co oznacza, że pełna weryfikacja danych i oficjalne zatwierdzenie maksimum jest możliwe dopiero po tym okresie. 

Takie metodyczne podejście ma na celu zapewnienie dokładności i wiarygodności w określaniu kluczowych momentów cyklu słonecznego. Tak więc, przykładowo, załóżmy, że maksimum słoneczne nastąpiło w lutym bieżącego czyli dwa tysiące dwudziestego czwartego roku, niezbędne dane obejmujące okres sześciu miesięcy przed i po tym miesiącu, umożliwią jednoznaczne stwierdzenie tego faktu najwcześniej we wrześniu tego roku. Taka procedura jest niezbędna, aby uniknąć pochopnych wniosków i zapewnić naukową precyzję. W szczególności biorąc pod uwagę fakt, że Słońce potrafi wprowadzić naukowców w błąd,  prezentując zwiększoną aktywność, która może okazać się jedynie lokalnym, tymczasowym maksimum, nie odzwierciedlającym pełnego obrazu cyklu. Cykle plam słonecznych mogą wykazywać zjawisko tak zwanego „podwójnego maksimum”, co oznacza, że pierwszy szczyt aktywności niekoniecznie musi być tym najwyższym, a za nim może nastąpić kolejny, równie intensywny. 

Najnowsze filmy


Czy naprawdę jest to tak trudne, aby na podstawie historycznych danych określić kiedy nastąpi maksimum Słoneczne?

W kontekście przewidywania zjawisk zachodzących na Słońcu świat nauki stoi przed bardzo poważnym wyzwaniem. Prognozy Światowego Centrum Danych o Indeksie Plam Słonecznych i Długoterminowych Obserwacjach Słonecznych w skrócie SILSO funkcjonujące przy Królewskim Obserwatorium w Belgii, jak i Centrum Prognozowania Pogody Kosmicznej prowadzone przez National Oceanic and Atmospheric Administration w skrócie NOAA wskazują na bardzo szeroki zakres dat, między połową bieżącego roku a początkiem dwa tysiące dwudziestego szóstego, jako potencjalny okres osiągnięcia maksimum słonecznego. Tak duża rozbieżność w prognozach podkreśla złożoność zjawisk rządzących naszą gwiazdą i wyzwania, przed którymi stoi współczesna astronomia. Jak więc widzicie, to naprawdę nie jest to tak prosta sprawa jak dajmy na to, przewidywanie krótkookresowych zmian pogodowych na Ziemi.

Wzrost aktywności słonecznej, obserwowany przez naukowców z SSCC, to jednak dobra wiadomość dla miłośników zjawisk astronomicznych, zwłaszcza tych chcących zobaczyć na własne oczy zorze polarne. Zjawisko to, będące efektem oddziaływania naładowanych cząstek wiatru słonecznego z polem magnetycznym Ziemi, oferuje spektakularne widowisko na niebie, którego intensywność zależy właśnie od aktywności naszej gwiazdy.

Zbliżający się właśnie ku swojemu maksimum cykl aktywności słonecznej numer dwadzieścia pięć, miał według NASA i NOAA swój początek w grudniu dwa tysiące dziewiętnastego roku. Bardzo ciekawy był też poprzedni cykl, który rozpoczął się w roku dwa tysiące ósmym był i był on najsłabszym cyklem od czasów cyklu czternastego, sprzed ponad stu lat, oprócz tego posiadał dwa maksima. Pierwsze z nich nastąpiło na przełomie lat dwa tysiące jedenaście oraz dwa tysiące dwanaście, a kolejne trzy lata później. Był to też pierwszy w historii znany przypadek cyklu, w którym pierwsze maksimum było słabsze od tego drugiego. 

A więc czym tak dokładnie jest i kto jako pierwszy zauważył, że aktywność Słońca przejawia powtarzalny charakter?

Jako pierwszy swoje obserwacje związane z cyklicznie zmieniającymi się plamami na Słońcu był opublikował roku tysiąc osiemset osiemdziesiątym czwartym roku niemiecki aptekarz Samuel Heinrich Schwabe. Istnienie zjawiska cyklu słonecznego zostało ostatecznie potwierdzone przez szwajcarskiego naukowca Rudolfa Wolfa, ktory przestudiował mnóstwo archiwalnych zapisów sięgających aż do początku siedemnastego wieku, kiedy to astronomowie zaczęli w swoich obserwacjach wykorzystywać lunety. Jednak pierwszy kompletny cykl udało mu się zrekonstruować dopiero dla obserwacji przeprowadzonych na przestrzeni lat tysiąc siedemset pięćdziesiąt pięć – tysiąc siedemset sześćdziesiąt sześć. To właśnie ten okres traktujemy jako cykl słoneczny numer jeden.

Cykle aktywności słonecznej są to regularne, wynoszące średnio około jedenastu lat zmiany, do których dochodzi w atmosferze Słońca. Zachodzące zmiany mają wpływ na okresowe wahania wiatru słonecznego, emitowanego przez Słońce promieniowania elektromagnetycznego oraz światła docierającego  do naszej planety. Zmiany te wpływają między innymi na rozmieszczenie i liczebność  plam słonecznych, rozbłysków na tle chromosfery i wyrzutów masy powstających w koronie słonecznej.

 

cykl_sloneczny1-transformed-scaled Wykres przedstawiający aktywność Słońca na przestrzeni lat.
Źródło: Wikipedia

Pierwsze prognozy dla cyklu numer dwadzieścia pięć sugerowały, że nie będzie on zbyt aktywny. Najpopularniejsza miara zmienności aktywności słonecznej czyli liczba Wolfa dla dwudziestego piątego cyklu została oszacowana na zakres pomiędzy sześćdziesiąt a osiemdziesiąt jednostek. Są to o wiele niższe wartości niż przykładowo te z poprzedniego wieku, kiedy to liczba Wolfa dla poszczególnych cykli wahała się od stu czterdziestu do ponad dwustu jednostek. 

Ze względu na to, że w roku dwutysięcznym ósmym, prognozy co do cyklu dwudziestego czwartego okazały się prawidłowe, liczono, że i tym razem naukowcy nie pomylili się w swoich przewidywaniach. A jak to wyszło w praktyce? Otóż okazuje się, że w styczniu ubiegłego roku średnia liczba Wolfa wyniosła sto czterdzieści trzy i sześć dziesiątym i była najwyższa od lutego dwa tysiące czternastego roku, co oznacza, że w skali miesiąca nie odnotowaliśmy większej aktywności od ponad dziewięciu lat. Prognozy okazały się więc bardzo mocno niedoszacowany i Słońce w obecnym cyklu charakteryzuje się znacznie większą aktywnością niż ktokolwiek przypuszczał. Czy to oznacza, że mamy się czegoś bać? Odpowiedź brzmi – oczywiście nie. Pomimo większej aktywności, nasze Słońce jest naprawdę dość spokojną gwiazdą i nic złego nam nie grozi, dopóki chroni nas Ziemska atmosfera i pole magnetyczne.

Patronite

Patronite

Zostań Patronem Astrofazy! Pomóż rozwijać projekt i zyskaj dostęp do bonusowych treści!

W takim razie do czego potrzebne jest nam ta w ogóle ta wiedza? 

Otóż umiejętność przewidywania gwałtownych zmian zachodzących na Słońcu jest niezbędna jeśli chcemy marzyć o stałej obecności człowieka na Księżycu. W przypadku gdy ludzie będą funkcjonować na jego powierzchni potrzebne będą metody, które pozwolą ochronić ich przed skutkami gwałtownych burz słonecznych. Na przykład umożliwiając przeczekanie w jaskiniach pod powierzchnią Srebrnego Globu, a w ostateczności ewakuację na Ziemię. 

Tu na Ziemi mamy jesteśmy chronieni, ale wielkie rozbłyski na Słońcu są zabójcze dla żywych organizmów w kosmosie, mogą być tak potężne, że gdyby załogowy statek kosmiczny znajdował się za pasami Van Allena, promieniowanie słoneczne mogłoby unicestwić jego całą załogę.

Na szczęście póki co, naukowcy nie spodziewają się występowania jakichś ekstremalnych i wysoce energetycznych rozbłysków, a dzięki temu załogowe misje kosmiczne będą mogły odbywać się obciążone mniejszym ryzykiem.