Οι ηλιακές κηλίδες βρίσκονται στο υψηλό των τελευταίων 1.000 χρόνων

Από το BBC, 6 Ιουλίου 2004 

Ο ήλιος σήμερα έχει τις περισσότερες ηλιακές κηλίδες των τελευταίων 1000 χρόνων. Στην εικόνα οι ηλιακές κηλίδες είναι οι σκουρόχρωμες περιοχές πάνω στον ηλιακό δίσκο, με θερμοκρασίες μικρότερες του περιβάλλοντος τους. Η διάρκεια τους φτάνει από μερικές ώρες μέχρι μερικές ημέρες. Το μαγνητικό πεδίο των κηλίδων είναι τεράστιο, χιλιάδες φορές ισχυρότερο του ηλίου (που έχει γενικά ασθενές μαγνητικό πεδίο). Το φαινόμενο αυτό των ηλιακών κηλίδων είναι περιοδικό, που κορυφώνεται και υποχωρεί κάθε 11 έτη. Την ανακάλυψη τους την οφείλουμε στον Γαλιλαίο το 1613. Δημιουργούνται δε από τοπικές ανωμαλιών στο μαγνητικό πεδίο του Ήλιου. Γύρω από τις ηλιακές κηλίδες πηγάζουν ηλιακές εκλάμψεις, δηλαδή, πίδακες διάπυρου υλικού που εκτείνονται εκατομμύρια χιλιόμετρα στο Διάστημα και προκαλούν τις γεωμαγνητικές καταιγίδες στη Γη.
 

Τελικά ίσως να μην οφείλεται μόνο στον άνθρωπο. Σύμφωνα με ανάλυση Ελβετών επιστημόνων, ο Ήλιος πιθανόν να είναι συνυπεύθυνος για την αύξηση της θερμοκρασίας που παρατηρείται στον πλανήτη μας.

Μια νέα ανάλυση δείχνει ότι ο ήλιος είναι ο ενεργότερος των τελευταίων 1.000 χρόνων. Γι' αυτό έχει και τις περισσότερες ηλιακές κηλίδες

Επιστήμονες από το Ινστιτούτο Αστρονομίας στη Ζυρίχη χρησιμοποίησαν πυρήνες πάγου από τη Γροιλανδία για να κατασκευάσουν μια εικόνα της δραστηριότητας του ήλιου κατά το παρελθόν.

Και βρήκαν ότι κατά τη διάρκεια του τελευταίου αιώνα ο αριθμός των ηλιακών κηλίδων αυξήθηκε ενώ συγχρόνως το γήινο κλίμα γίνεται σταθερά θερμότερο.

Και υποστηρίζουν ότι αυτή η τάση ενισχύεται από τα αέρια του θερμοκηπίου που παράγονται από την καύση των ορυκτών καυσίμων.

"Μικρή Παγετωνική Εποχή"

Οι ηλιακές κηλίδες παρατηρήθηκαν στον ήλιο για πρώτη φορά το 1610, αμέσως μετά από την ανακάλυψη του τηλεσκοπίου. Και δίνουν ένα άμεσο μέτρο της δραστηριότητας του αστεριού μας.

Η μεταβολή του αριθμού των ηλιακών κηλίδων έχει αποκαλύψει τον ενδεκαετή κύκλο της δραστηριότητας του ήλιου καθώς επίσης και άλλες, πιο μακροχρόνιες αλλαγές.

Ειδικότερα, έχει διαπιστωθεί ότι μεταξύ, περίπου, του 1645 και του 1715, φαίνονταν στην επιφάνεια του ήλιου λίγες ηλιακές κηλίδες.

Κι αυτή η περίοδος ονομάζεται Ελάχιστο του Maunder, από τον άγγλο αστρονόμο που την μελέτησε.

Συνέπεσε δε με μια περίοδο παρατεταμένου ψυχρού καιρού, που συχνά ονομάζεται "Μικρή Παγετωνική Εποχή". Οι ηλιακοί επιστήμονες υποψιάζονται αρκετά ότι υπάρχει μια σύνδεση μεταξύ των δύο γεγονότων - αλλά ο ακριβής μηχανισμός παραμένει ασαφής.

Κατά την περίοδο των τελευταίων χιλιετιών υπάρχουν στοιχεία για μια άλλη ψυχρή περίοδος στο κλίμα της Γης, σαν την Maunder, που προέρχονται από τις μετρήσεις των ομόκεντρων δακτυλίων των δέντρων, και που παρουσιάζουν μια αργή αύξηση λόγω του παρατεταμένου κρύου.

Σε μία προσπάθεια να καθοριστεί τι συνέβη στις ηλιακές κηλίδες κατά τη διάρκεια αυτών των προηγούμενων ψυχρών περιόδων, ο Δρ Sami Solanki και συνάδελφοι του έχουν εξετάσει τις συγκεντρώσεις ενός ισοτόπου του βηρυλλίου στους πυρήνες του πάγου στη Γροιλανδία.

Το ισότοπο του βηρυλλίου δημιουργείται από τις κοσμικές ακτίνες - σωματίδια υψηλής ενέργειας από τα βάθη του γαλαξία.

Η ροή των κοσμικών ακτίνων που φθάνουν στη γήινη επιφάνεια τροποποιείται από την ισχύ του ηλιακού ανέμου - τα φορτισμένα σωματίδια που ρέουν από την επιφάνεια του ήλιου.

Και δεδομένου ότι η ισχύς του ηλιακού ανέμου μεταβάλλεται κατά τη διάρκεια του 11-ετούς ηλιακού κύκλου των κηλίδων, επομένως η ποσότητα του βηρυλλίου στον πάγο σε μια ορισμένη εποχή κατά το παρελθόν, μπορεί να χρησιμοποιηθεί για να συμπεράνουμε ποια ήταν η κατάσταση του ήλιου και, κατά προσέγγιση, τον αριθμό των ηλιακών κηλίδων.

Όταν η δραστηριότητα του Ήλιου είναι αυξημένη, το μαγνητικό του πεδίο προστατεύει τη Γη από την κοσμική ακτινοβολία και τα επίπεδα του ισοτόπου είναι χαμηλότερα.

Έτσι, η συγκέντρωση του ισοτόπου σε κάθε δείγμα αντιστοιχεί στη συχνότητα των ηλιακών κηλίδων την εποχή που σχηματίστηκε ο πάγος.
 

Η τελευταία θέρμανση

Ο Solanki παρουσίασε μια εργασία για την αναδημιουργία της ηλιακής δραστηριότητας κατά το παρελθόν στα ψυχρά αστέρια, τα αστρικά συστήματα και τον ήλιο, σε μια διάσκεψη στο Αμβούργο της Γερμανίας.

Και ισχυρίζεται ότι η αναδημιουργία αυτή παρουσιάζει το ελάχιστο Maunder αλλά και άλλα ελάχιστα που είναι γνωστά την προηγούμενη χιλιετία.

Αλλά το πιο εντυπωσιακό χαρακτηριστικό, λέει, είναι ότι εξετάζοντας τα προηγούμενα 1.150 χρόνια ο ήλιος δεν ήταν ποτέ τόσο ενεργός, όπως είναι κατά τη διάρκεια των τελευταίων 60 χρόνων.

Τις τελευταίες εκατονταετίες  έχει υπάρξει μια σταθερή αύξηση στον αριθμό των ηλιακών κηλίδων, μια τάση που έχει επιταχυνθεί τον προηγούμενο αιώνα, ακριβώς στην εποχή που η Γη γίνεται ολοένα και θερμότερη.

Το στοιχείο υποδεικνύουν ότι η μεταβαλλόμενη ηλιακή δραστηριότητα επηρεάζει με κάποιο τρόπο το παγκόσμιο κλίμα αναγκάζοντας τη γη να γίνεται θερμότερη.

Κατά τη διάρκεια των προηγούμενων 20 χρόνων, εντούτοις, ο αριθμός των ηλιακών κηλίδων έχει παραμείνει κατά προσέγγιση σταθερός, όμως η μέση θερμοκρασία της γης συνέχισε να αυξάνεται.

Κι αυτό αποδίδεται στις ανθρώπινες δραστηριότητες, δηλαδή στην καύση των ορυκτών καυσίμων, προκαλώντας το φαινόμενο του θερμοκηπίου .

Αυτή, η πιο πρόσφατη, ανάλυση δείχνει ότι ο ήλιος είχε μια ιδιαίτερη έμμεση επίδραση στο παγκόσμιο κλίμα κατά το παρελθόν, που ανάγκαζε τη γη να θερμαίνεται ή να ψύχεται. Συγχρόνως όμως η ανθρωπότητα οξύνει με τις αλόγιστες πράξεις της, την πιο πρόσφατη δραστηριότητα του ήλιου, τη θέρμανση της Γης.

Στα πέρατα του Ηλιακού Συστήματος

Οι ηλιακές καταιγίδες που χτύπησαν και τη Γη από τον Οκτώβριο μέχρι το Νοέμβριο του 2003 μόλις τώρα φτάνουν στην άκρη του Ηλιακού μας Συστήματος. Κατά τη διάρκεια της πορείας τους προκάλεσαν αναταράξεις και σε άλλους πλανήτες, ενώ από την παρατήρησή τους οι επιστήμονες σκέφτονται ότι μπορεί να είναι υπεύθυνες για τον αφανισμό του νερού που, κάποτε, υπήρχε στον Άρη.

Μέσα σε 20 ημέρες περισσότερες από 12 ισχυρές ηλιακές εκρήξεις στην επιφάνεια του Ήλιου προκάλεσαν καταιγίδες, συμπεριλαμβανομένης και της πιο ισχυρής που έχει καταγραφεί ποτέ, το ωστικό κύμα της οποίας έφτασε στη Γη στο χρόνο- ρεκόρ των 20 ωρών.

Οι ηλιακές εκρήξεις ήταν τόσο δυνατές που δισεκατομμύρια τόνοι αερίου φορτισμένο με ηλεκτρισμό εκτοξεύθηκαν στο διάστημα από το ηλιακό στέμμα, λόγω μαγνητικών ανωμαλιών που σχετίζονται με τις ηλιακές κηλίδες.

Η εκτόξευση έγινε με τη μεγαλύτερη ταχύτητα που έχει καταγραφεί ποτέ, αυτή των 8 εκατομμυρίων χιλιομέτρων την ώρα. Τα ωστικά κύματα ενώθηκαν κατά τη μετακίνησή τους από τον Ήλιο προς τα έξω, δημιουργώντας ένα είδος τοίχου που μετακινείται προς την άκρη του ηλιακού συστήματος με ταχύτητα 2,4 εκατομμυρίων χιλιομέτρων την ώρα.

Τα κύματα αερίων έφτασαν τον Απρίλιο το Voyager 2, το οποίο εκτοξεύτηκε το 1977 και βρίσκεται τώρα σε απόσταση 11,2 δισ. χιλιομέτρων.

Τα κύματα τώρα πλησιάζουν πλέον το όριο της ηλιόσφαιρας -το σημείο όπου τα σωματίδια του ηλιακού ανέμου αναχαιτίζονται από σωματίδια που καταφθάνουν από το διαστρικό κενό.

Το σέλας που δημιουργήθηκε από ιόντα που έφτασαν στο γήινο μαγνητικό πεδίο έγινε ορατό από πολύ νότιες περιοχές, ακόμα και από τη Φλόριντα.

Σε σχέση με τη σφοδρότητά τους, οι καταιγίδες προκάλεσαν μηδαμινές ζημιές στη Γη, αφού τα πιο δυνατά ωστικά κύματα δεν κατευθύνθηκαν προς τον πλανήτη μας. Ωστόσο, προκάλεσαν αλλαγές στις πορείες αεροσκαφών σε πολικές διαδρομές και αναταραχές σε κάποιες δορυφορικές λειτουργίες.

Ένα ωστικό κύμα κατέστρεψε μια από τις συσκευές ακτινοβολίας του διαστημοπλοίου Οδύσσεια, που βρισκόταν σε τροχιά γύρω από τον Άρη. Όμως, από την καταγραφή του τρόπου με τον οποίο το κύμα εξαπλώθηκε στη λεπτή ατμόσφαιρα του πλανήτη, οι επιστήμονες σκέφτονται ότι οι αλλεπάλληλες επιθέσεις των διαστημικών καταιγίδων είναι δυνατόν να έχουν εξατμίσει σταδιακά το νερό του πλανήτη.

Καθώς το τελευταίο ωστικό κύμα κινήθηκε προς τα έξω, διατάραξε το μαγνητικό πεδίο γύρω από τον Δία και ενεργοποίησε ένα ξέσπασμα εκπομπών ραδιενέργειας. Παρόμοιο φαινόμενο προκλήθηκε και στον Κρόνο, το οποίο κατέγραψε το διαστημόπλοιο Cassini, καθώς πλησίαζε τον πλανήτη.

Τον περασμένο Απρίλιο, το ωστικό κύμα εντοπίστηκε από το διαστημικό σκάφος Voyager 2 που βρίσκεται 7 δισεκατομμύρια μίλια μακριά από τον Ήλιο. Το ωστικό κύμα αναμένεται να φθάσει στο Voyager 1, εννιά μίλια πιο μακριά, αργότερα μέσα στο μήνα.

Μέχρι το τέλος του χρόνου ή στις αρχές του επόμενου, το ωστικό κύμα αναμένεται να φθάσει στο τέλος του Ηλιακού συστήματος, σε μια απόσταση περίπου 3 δισεκατομμυρίων μιλίων από το Voyager 1.

Εκεί βρίσκονται τα σύνορα της ηλιόσφαιρας, όπου και τελειώνει η επίδραση της ηλιακής ακτινοβολίας και ξεκινά το διαστρικό Σύμπαν.

Δισεκατομμύρια τόνοι αερίου εκτοξεύθηκαν στο διάστημα με τη μεγαλύτερη ταχύτητα που έχει καταγραφεί ποτέ, αυτή των 5 εκατομμυρίων μιλίων την ώρα.