Saules vētras: kā tās veidojas un ko tās dara

Saules skats no Saules dinamikas observatorijas. Augšējā labajā stūrī izliekts izliekums ir saules plazmas uzliesmojums, kas seko pa magnētiskā lauka līnijām. Spilgtās zonas ir saules plankumi. NASA/SDO

Saules vētras ir mūsu zvaigznes aizraujošākās un bīstamākās aktivitātes. Viņi paceļas no Saules un sūta savas ātrākās daļiņas, kas izplata starojumu starpplanētu telpā. Ļoti spēcīgas planētas ietekmē Zemi un citas planētas dažu minūšu vai stundu laikā. Mūsdienās, kad kosmosa kuģu flotile pēta Sauli, mēs saņemam ļoti ātrus brīdinājumus par gaidāmajām vētrām. Tas dod satelītu operatoriem un citiem iespēju sagatavoties jebkuriem 'kosmosa laikapstākļiem', kas var rasties tā rezultātā. Spēcīgākās vētras var nodarīt lielu kaitējumu kosmosa kuģiem un cilvēkiem kosmosā, kā arī ietekmēt sistēmas tepat uz planētas.

Kādas ir saules vētru sekas?

Kad Saule sāk darboties, rezultāts var būt tikpat labdabīgs kā lielisks ziemeļblāzmas un dienvidu gaismas attēlojums, vai arī tas var būt daudz sliktāks. Saules izdalītajām lādētajām daļiņām ir dažāda ietekme uz mūsu atmosfēru. Spēcīgas saules vētras augstumā šie daļiņu mākoņi mijiedarbojas ar mūsu magnētisko lauku, kas izraisa spēcīgas elektriskās strāvas, kas var sabojāt tehnoloģiju, no kuras esam atkarīgi katru dienu.

Sliktākajā gadījumā saules vētras ir izsitušas elektrotīklus un traucējušas sakaru satelītus. Tie var arī apturēt sakaru un navigācijas sistēmas. Daži eksperti pirms Kongresa ir liecinājuši, ka kosmosa laikapstākļi ietekmē cilvēku iespējas veikt tālruņa zvanus, izmantot internetu, pārskaitīt (vai izņemt) naudu, ceļot ar lidmašīnu, vilcienu vai kuģi un pat izmantot GPS, lai pārvietotos automašīnās. Tātad, kad Saule saules vētras dēļ uzlabo laika apstākļus kosmosā, cilvēki to vēlas uzzināt. Tas var nopietni ietekmēt mūsu dzīvi.

Kāpēc tas notiek?

Saule iziet regulārus augstas un zemas aktivitātes ciklus. 11 gadu saules cikls patiesībā ir sarežģīts zvērs, un tas nav vienīgais Saules cikls. Ir arī citi, kas izseko arī citas saules svārstības ilgākā laika periodā. Bet 11 gadu cikls ir tas, kas visvairāk ir saistīts ar saules vētrām, kas ietekmē planētu.

Kāpēc notiek šis cikls? Tas nav pilnībā izprotams, un saules fiziķi turpina diskutēt par iemeslu. ir iesaistīts saules dinamo, kas ir iekšējais process, kas rada Saules magnētisko lauku. Kas virza šo procesu, joprojām tiek apspriests. Viens no veidiem, kā to domāt, ir tāds, ka Saulei griežoties, iekšējais saules magnētiskais lauks tiek savīti. Kad tas sapinās, magnētiskā lauka līnijas caurdurs virsmu, neļaujot karstai gāzei pacelties uz virsmu. Tas rada punktus, kas ir salīdzinoši vēsi salīdzinājumā ar pārējo virsmu (aptuveni 4500 Kelvini, salīdzinot ar Saules parasto virsmas temperatūru aptuveni 6000 Kelvinu).

Šie vēsie punkti šķiet gandrīz melni, tos ieskauj dzeltenā Saules mirdzums. Tos mēs parasti saucam par saules plankumiem. No šiem saules plankumiem plūstot lādētām daļiņām un sakarsētām gāzēm, tie rada spožus gaismas lokus, kas pazīstami kā prominences. Tās ir normāla daļa Saules izskats.

Saules aktivitātes, kurām ir vislielākais iznīcināšanas potenciāls, ir saules uzliesmojumi un koronālās masas izmešana. Šie neticami spēcīgie notikumi izriet no šīm savītām magnētiskā lauka līnijām, kas atkal savienojas ar citām magnētiskā lauka līnijām Saules atmosfērā.

Lielu uzliesmojumu laikā atkārtota savienošana var radīt tādu enerģiju, ka daļiņas tiek paātrinātas līdz lielai daļai gaismas ātrums . Izraisot neticami lielu daļiņu plūsmu uz Zemi no Saules vainaga (atmosfēras augšdaļas), kur temperatūra var sasniegt miljoniem grādu. Rezultātā iegūtā koronālā masas izmešana kosmosā nosūta milzīgu daudzumu lādēta materiāla, un tas ir tāds notikums, kas pašlaik satrauc zinātniekus visā pasaulē.

Vai Saule nākotnē varētu izvirt lielā saules vētrā?

Īsā atbilde uz šo jautājumu ir 'jā'. Saule iziet cauri saules minimuma periodiem — neaktivitātes periodam — un saules maksimuma periodiem, kas ir tās augstākās aktivitātes laiks. Saules minimuma laikā Saulei nav tik daudz saules plankumi , saules uzliesmojumi un prominences.

Saules maksimuma laikā šāda veida notikumi var notikt bieži. Mums ir jāuztraucas ne tikai par šo notikumu biežumu, bet arī par to intensitāti. Jo intensīvāka darbība, jo lielāks ir bojājumu potenciāls šeit uz Zemes.

Zinātnieku spēja prognozēt saules vētras joprojām ir tikai sākumstadijā. Skaidrs, ka, tiklīdz kaut kas izvirdīs no Saules, zinātnieki var izteikt brīdinājumu par palielinātu Saules aktivitāti. Tomēr prognozējot precīzi kad uzliesmojums notiks joprojām ir ļoti grūti. Zinātnieki izseko saules plankumus un brīdina, ja kāds īpaši aktīvs ir vērsts uz Zemi. Jaunāka tehnoloģija tagad ļauj viņiem izsekot saules plankumiem Saules “aizmugurē”, kas palīdz savlaicīgi brīdināt par gaidāmo saules aktivitāti.

RediģējaKerolīna Kolinsa Petersena