Powered By Blogger

środa, 18 lutego 2015

Gdzie się podziały słoneczne plamy?

Słoneczny supersztorm


Oleg Fejgin


W czasie pełnego zaćmienia Słońca, księżycowy dysk dokładnie zakrywa słoneczny. Średnica Słońca jest 400 razy większy od średnicy Księżyca, ale jego odległość od nas do Słońca tez jest prawie 400 razy większe.

W pewnej galaktyce nazywanej Mleczną Drogą była gwiazda o klasie widmowej – żółty karzeł. Już od 4,5 mld lat w jego wnętrzu buszuje termojądrowy pożar. Kolosalny żar termojądrowego pieca daje znać o sobie oślepiającym światłem, podtrzymującym życie i Rozum na planecie trzeciej od Słońca. Wydawałoby się, że spokojna i równa praca „słonecznego reaktora” będzie trwała jeszcze przez następne miliardolecia… Jednakże pewnego razu bicie słonecznego pulsu silnie się zakłóciło.


Słoneczny supersztorm


Coś poszło nie tak w kolosalnych wichrowych potokach promieniowania i plazmy, które przenosiły energię z wnętrza słonecznego jądra do jego powierzchni. Między innymi termojądrowe serce gwiazdy wciąż biło równomiernie, wyrzucając w każdej chwili kolosalny potok promieniowania. Ale ono już nie dochodziło do powierzchni, ale powoli wlokło się, kumulując się w strefie podpowierzchniowej. Tam pole magnetyczne utrzymywało gigantyczne pasma słonecznej materii, skręcając je w gigantyczne, tysiąckilometrowe kolumny. Podobne do potwornego tornada próbują one bezskutecznie przebić się do powierzchni Słońca.

Wreszcie magnetyczna tarcza nie wytrzymała, sprężyny wyprostowały się i olbrzymie szprychy wysokotemperaturowej plazmy przebiły powierzchnię gwiazdy. Na jego powierzchni pokazały się złowieszcze bagna słonecznych plam. Tam na ich skrajach do wnętrza Słońca zapadały się całe kaskady schłodzonej materii. W otoczeniu jasnych strug i wokół plam potoki materii zbliżały się powoli jedne do drugich. Oto brzegi ich zetknęły się i na powierzchni dochodzi do gigantycznego rozbłysku słonecznego. Potem nastąpiło jeszcze kilka potężnych wybuchów. Zaczęło się silne falowanie strzelającej protuberancjami i pochodniami powierzchni Słońca. Zaczął się słoneczny supersztorm, i ku Ziemi runęły fale wiatru słonecznego…


Zacisze głębokiego minimum


Heliofizycy – specjaliści zajmujący się Słońcem – zastanawiają się głęboko. No bo co byście powiedzieli, gdyby zamiast letniego upału przyszły by zimowe mrozy? A przecież pogoda na Słońcu właśnie tak wygląda. Słoneczna aktywność jest bliska swemu historycznemu minimum, i na widocznej stronie słonecznego dysku, można z niemałym trudem dostrzec jakieś malutkie plameczki, a i to tylko w fazie powstawania. Plamy słoneczne to ciemne obszary na powierzchni Słońca, temperatura których jest niższa od temperatury otaczającej je fotosfery. One są regionami, gdzie ma miejsce szczególnie silna aktywność naszej gwiazdy i mają miejsca gigantyczne kataklizmy – błyski słoneczne i wyrzuty koronalnej masy. Ilość plam słonecznych jest pochodną jego aktywności magnetycznej.




Grupy plam słonecznych odzwierciedlają jego aktywność magnetyczną

Zaobserwowane plamy na powierzchni naszej gwiazdy dziennej nie całkiem odpowiada jego 11-letniemu cyklowi aktywności, którego minimum minęło zimą 2008 roku. Co mogło tak „wybić z rytmu” naszego gwiazdowego żółtego karła? Jakby to tam nie było, ale dziwne zachowanie się naszego Słońca wskazuje na to, że mamy do czynienia z jego najsłabszą aktywnością od 100 lat. Potwierdza ten fakt „zimna słoneczna wiosna” w 2011 roku. Niektórzy astronomowie uważają, że taki spadek słonecznej aktywności i zanik słonecznych plan jest niczym innym, jak „czasową przerwą”, tym bardziej, że nie wiemy, co się dzieje na niewidocznej stronie Słońca. I tak np. jesienią 2003 roku praktycznie wszystkie aktywne obszary i plamy były ześrodkowane na widocznej stronie słonecznego dysku, co przejawiało się potężnymi rozbłyskami i wyrzutami plazmy słonecznej. Te porywy wiatru słonecznego wywoływały potężne burze magnetyczne na Ziemi, a po pewnym czasie wszystkie plamy i aktywne obszary odpłynęły na niewidoczną stronę Słońca i przed nami ukazała się czysta i nieskażona niczym powierzchnia naszej dziennej gwiazdy. (Zorze polarne były widoczne także w Polsce, podobnie jak w 1988 roku, kiedy to zorze polarne widzieliśmy nad Tatrami – przyp. tłum.)








Zorza polarna nad Jordanowem w październiku 2003 roku

„Tajną działalność” naszej dziennej gwiazdy potwierdzają wydarzenia z lata 2012 roku, kiedy to dzięki niezwykłemu zbiegowi okoliczności cały świat szykował się do końca świata, który miał nadejść 21.XII.2012 roku, według kalendarza Majów. Wtedy to właśnie, na przeciwległej stronie Słońca wydarzył się jakiś burzowy kataklizm, którego skalę heliofizycy byli w stanie ocenić dopiero dzisiaj. Cała seria potężnych rozbłysków słonecznych dokonała potężnego wyrzutu plazmy z korony, który potem przeciął orbitę Ziemi. Na szczęście nasza planeta mogła obronić się przed tym kolosalnym „wystrzałem” słonecznym, z którym rozminęła się o tydzień. Następstwa podobnego słonecznego supersztormu mogłyby być katastrofalnymi i w skutkach równym z słynnym Wydarzeniem Carringona (zwanym także Efektem Carringtona – przyp. tłum.) – najsilniejszej burzy słonecznej, jaką zanotowano w historii obserwacji astronomicznych.

Efekty możliwej powtórki z "Wydarzenia Carringtona"


„Wydarzenie Carringtona”


W dniu 1.IX.1859 roku, znany brytyjski astronom Richard Christopher Carrington (1826-1875) zaobserwował grupę ciemnych słonecznych plam o nadzwyczajnie wielkich rozmiarach. Łamiąc grafit w miękkich ołówkach starał się on szybko szkicować zmiany ich wyglądu i zachodzące w nich procesy.

Nieoczekiwaniu, na skraju grupy plam zabłysło intensywnie białe światło. Wydawało się że granule na powierzchni Słońca pękły od intensywnego żaru i poprzez nie można było ujrzeć termojądrowe serce naszej gwiazdy dziennej. Warrington rzucił się do wyszukiwania świadków tego niesamowitego widowiska na powierzchni słonecznego dysku. Ku swemu rozgoryczeniu stwierdził, że obserwatorium jest puste, bowiem wszyscy astronomowie pojechali na stację telegraficzną. Tam oni bezskutecznie usiłowali przekazać do Królewskiego Obserwatorium Astronomicznego w Greenwich rezultaty swych conocnych obserwacji. Wobec tego Carrington próbował zwrócić uwagę mechanika od teleskopów na obserwowane zjawisko, ale tego ostatniego to nie zainteresowało. Wiedząc o niebezpieczeństwach wynikających z obserwacji Słońca i pamiętając tragiczny los Galileusza, którego wzrok popsuł się właśnie u końca życia, technik kategorycznie odmówił spojrzenia w okular teleskopu. Zatem Carrington udowadniał mu, że obserwacje Słońca są bezpieczne, bowiem prowadzi się je przez specjalne filtry. Niestety, musiał sam stawić czoła temu pięciominutowemu spektaklowi rozgrywającemu się na powierzchni Słońca. Pod wieczór koledzy astronoma powrócili zdenerwowani awarią telegrafu i ze zdumieniem i niedowierzaniem oglądali jego szkice.

Następnego dnia wieczorny pociąg pospieszny dostarczył londyńskie gazety. Z nich Carrington dowiedział się, że nie tylko nad północną Anglią, ale także nad Ameryką Północną od trzech dni obserwuje się fale zorzy polarnej. Niebiańskie widowisko, jak pisał nowojorski korespondent, zmienił noc w dzień od Quebeku do południowej Panamy. Burzliwa gra świateł i barw z przelewaniem się malinowego i zielonego świecenia nie uspokajała się od zorzy wieczornej do białego rana.

Ten niezwykły słoneczno-ziemski fenomen otrzymał nazwę Wydarzenia Carringtona (z ang. Carrington Event lub Carrington Superflare – przyp. tłum.), którego nauka nie była w stanie objaśnić. Pojawiło się wiele różnych hipotez na temat gwałtownych zawirowań i zmian magnetycznego pola Ziemi, dziwnych zórz polarnych i uszkodzeń telegrafu. Jedni zakładali, że na Ziemie spadł deszcz pylistych meteorytów o szczególnym składzie chemicznym. Inni zaś twierdzili, że w Arktyce pojawiły się pola niezwykłych gór lodowych odbijających i załamujących słoneczne światło.

Analiza obserwacji astronomicznych z tego okresu wykazuje, że Wielka Zorza Polarna z 1859 roku ma bezpośredni związek z Efektem Carringtona. Sądząc ze wszystkiego, doszło do szeregu rozbłysków słonecznych niebywałej mocy, których efektem był wyrzut ogromnego obłoku plazmy. Ludzkość miała szczęście, że ten potworne uderzenie słonecznej burzy miał miejsce w środku „wieku pary i elektryczności”. Dlatego też wszystko skończyło się na uszkodzeniach sieci telegraficznej.

A co by się stało, gdyby Superrozbłysk Carringtona miał miejsce w dniu dzisiejszym? Spróbujmy nakreślić taki obraz.

Satelita SDO


Ziemskie echa słonecznych burz


Najwcześniej ze wszystkich symptomy nadciągającego supersztormu słonecznego zauważyła orbitalna stacja heliofizyczna. Na pokładzie tego supernowoczesnego aparatu kosmicznego NASA zamieszczono specjalne heliofizyczne oprzyrządowanie obserwujące fale uderzeniowe wewnątrz Słońca. Po wychwyceniu sygnałów alarmowych SDO (Solar Dynamics Observatory - Obserwatorium Słonecznej Dynamiki – przyp. aut.) natychmiast przedsięwzięto ewakuację astronautów z ISS. Kosmonauci nie byliby w stanie przeżyć lecącej od Słońca lawiny wysokoenergetycznych protonów i elektronów wiatru słonecznego. Ani cienkie poszycie modułów, ani skafandry nie mogłyby ochronić przed przeszywających je na skroś porywami wiatru słonecznego.

Pospiesznie „zakonserwowałoby” się cenne oprzyrządowanie naukowe na wielu satelitach. Szybko zakryto by ochronnymi osłonami wszystkie czułe sensory kosmicznych teleskopów. Składano lub zakrywano by panele baterii słonecznych i wyłączano by anteny paraboliczne. Wyłączano by  pokładowe komputery i izotopowe elementy paliwowe. Mechaniczna aktywność na orbitach wokółziemskich by zamarła całkowicie. 

Arthur C. Clark - pisarz i wizjoner

Pierwsze porywy wiatru słonecznego sztormu doświadczają niemal dwie setki satelitów telekomunikacyjnych wiszące na orbitach geostacjonarnych w tzw. pasie Clarka. Tak nazywa się kołowa, geostacjonarna orbita znajdująca się 35.786 km od Ziemi, nad jej równikiem, o którym po raz pierwszy powiedział amerykański fantasta i popularyzator nauki Arthur C. Clark. Nie patrząc na wszystkie przyjęte środki ostrożności, potok słonecznej radiacji wypalił wszystkie systemy łączności. Wraz z tym schwytane przez ziemskie pole magnetyczne wiry plazmy uszkodziły panele baterii słonecznych. Potem z kolei nastąpił kres satelitów na niskich orbitach.

Doleciawszy do wysokich warstw ziemskiej atmosfery, strumienie słonecznej plazmy zostały wyrzucone przez pole magnetyczne w obszary przypolarne. Tam one „wypaliły” ogromne dziury w warstwie ozonowej. W niebezpieczeństwie znalazły się samoloty i pasażerowie polarnej awiacji, bowiem na tych obszarach słaby magnetyzm ziemski nie jest w stanie przeciwstawić się słonecznej plazmie.

Od momentu przybycia pierwszych fal „kosmicznego przyboju” przestała by funkcjonować łączność radiowa i komórkowa. Od pierwszej chwili by padła sieć GPS i jej podobne. Od razu padłaby nawigacja lotnicza i na platformach naftowych. Wszystkie samoloty podchodzące do lądowania uległyby katastrofie. Na platformach od razu wybuchłyby ogniste pochodnie, bo ich praca jest sterowana za pośrednictwem satelitów. Na innych platformach wystrzeliłyby w niebo fontanny ropy naftowej z pękniętych rurociągów i otwartych szybów. Wszystkie statki straciłyby możliwości nawigacji i pokryłyby się ogniami św. Elma. Co większe supertankowce wpadłyby na rafy i mielizny powodując katastrofy ekologiczne.

Silne wyładowania powstałyby w liniach przesyłowych energii elektrycznej, a także w… torach linii kolejowych, a to z kolei mogłoby doprowadzić do eksplozji zbiorników z gazem i paliwami płynnymi. Gigantyczna sieć przewodów gazowych i ropociągów oplatająca cały świat zaiskrzyłaby się pod wpływem potoku promieniowania  elektromagnetycznego i wybuchłaby w gigantycznych pożarach… 

Potem kolej przyszłaby na Internet, przewodową telefonie i telegraf. Przestałaby także funkcjonować rządowa sieć łączności WCz (Wysokiej Częstotliwości – przyp. tłum.), w tym wszystkie chronione linie. Najdłużej trzymałyby sie systemy światłowodowe, ale i tak padłyby z powodu braku energii w węzłach łączności. Na koniec kosmiczne siły ugodziłyby w najbardziej czuły energetyczny punkt Ludzkości. Szalejące wichry impulsów elektromagnetycznych spowodowałyby pojawienie się błądzących prądów powodujących z kolei włączenie ochrony w elektrowniach oraz stacjach i podstacjach transformatorowych. Ludzie na całej planecie pozostaliby bez elektryczności.

Na ulicach miast przy wyłączonych światłach i sygnalizacji ulicznej powstałby straszliwy chaos komunikacyjny. Ulice od centrów do peryferii wielkich miast zamieniłyby się w zastygły potok samochodów, którym wskutek efektu pulsu magnetycznego - EPM wysiadłby zapłon. Mieszkańcy megapolisów (w których aktualnie mieszka większa część mieszkańców Ziemi) błyskawicznie zostaliby pozbawieni usług podstawowych służb: awaryjnych, medycznych, pożarniczych, policyjnych i innych. Powstałaby wszechobecna panika, której nie dałoby się zapobiec w żaden sposób.

Poza tym system sercowo-naczyniowy człowieka jest wrażliwy na burze magnetyczne nawet o średniej intensywności. Dlatego też słoneczny sztorm doprowadzi do śmierci wielu ludzi, którym nie będzie można pomóc. Liczba zmarłych w ten sposób może sięgnąć kilkudziesięciu milionów.

A nad tym wszystkim będzie szaleńczo płonęła wspaniała, wielobarwna zorza polarna, widoczna z każdego dowolnego punktu kuli ziemskiej…

A zatem – jak widzimy – wszystkie urządzenia działające na prąd elektryczny padną i naprawienie ich oraz wznowienie pracy systemów urządzeń będzie trwało wiele lat. Ogólny rezultat słonecznego supersztormu przypominałby efekty spadku dużej asteroidy albo potężnego trzęsienia ziemi.

[Osobiście jestem zdania, że przypominałoby to przede wszystkim efekty wojny nuklearnej – poprzez działanie EPM oraz zmasowanego użycia broni E (którą zastosowano m.in. przez lotnictwo NATO w Kosowie), która niszczyłaby przede wszystkim obwody elektryczne – przyp. tłum.]

A jednak istnieje jeszcze bardziej katastroficzny scenariusz wydarzeń. (!!!) Kolosalne uderzenie w ziemską magnetosferę języka słonecznej plazmy może silnie zmienić obraz ziemskiego pola magnetycznego. Może to wywrzeć wpływ na prądy podziemnej magmy, której ruchy zostaną przekazane tektonicznym płytom skorupy ziemskiej. Trudno jest sobie nawet wyobrazić, do czego to może doprowadzić. Obudzą się setki jak nie tysiące wulkanów (zazwyczaj jest aktywnych około 400 - 600 w skali całego globu – przyp. tłum.), wśród którym może być kilka superwulkanów, które są w stanie zatopić lawą całe kontynenty. Przez całą Ziemię przejdzie „dreszcz” trzęsień ziemi o sile 7-9°R, powodujących coraz to nowsze pęknięcia skorupy ziemskiej. Trzęsienia ziemi we Wszechoceanie spowodują powstanie potwornych fal tsunami, które doprowadzą do unicestwienia ludzkich miast na Wyspach Japońskich i na pacyficznych wybrzeżach obu Ameryk oraz Azji Południowo-Wschodniej i Australii.

W powietrze podniosą się słupy dymu i popiołu. Na planecie zapanują warunki jądrowej/poimpaktowej/poerupcyjnej zimy. Następne lata mogą się stać najtrudniejszymi w historii Ludzkości, która cofnie się w rozwoju o całe dziesięciolecia, jak nie stulecia…

Tak więc, czy momenty słonecznej ciszy mogą być symptomami narastającego we wnętrzu naszej dziennej gwiazdy słonecznego supersztormu? I czy ten kosmiczny kataklizm będzie miał taką moc, jak Wydarzenie Carringtona?

Współczesna nauka jeszcze nie jest w stanie dać wiążących odpowiedzi na te nieproste pytania. Być może Ziemianom przyjdzie jeszcze stawiać pytania o zagadki Kosmosu i przeżyć niejeden słoneczny supersztorm. W każdym razie i na wszelki wypadek należy skoncentrować wszystkie wysiłki do stworzenia orbitalnego systemu ostrzegania, wszak wiadomo, że kto ostrzeżony to uzbrojony…


Tekst i ilustracje – „Tajny XX wieka”, nr 35/2014, ss.20-23
Przekład z j. rosyjskiego – Robert K. Leśniakiewicz ©