Saulės nepilno amžiaus pabaiga
Saulės dėmių ciklas, dar vadinamas Saulės aktyvumo ciklu arba Schwabe's ciklu, yra beveik periodiškas 11 metų trukmės Saulės aktyvumo kitimas. Per šį ciklą Saulės spinduliuotės lygis, Saulės žybsnių, Saulės vainikinės medžiagos išsiveržimų ir Saulės dėmių skaičius bei dydis beveik periodiškai kinta nuo minimalaus ties Saulės aktyvumo ciklo minimumu iki maksimalaus ties šio ciklo maksimumu. Saulės magnetinis ciklas, arba Hale'io ciklas, trunka 22 metus ir per jį Saulės magnetinis laukas apsisuka 360°, o magnetiniai poliai grįžta į tą pačią padėtį.
Saulės ciklus 19 amžiuje atrado vokiečių astronomas Samuelis Heinrichas Schwabe, nors Saulės dėmių stebėjimai buvo pradėti jau maždaug 1610 m., kai Galileo Galilei išrado teleskopą. Tuo metu pradėta ir Saulės ciklus numeruoti - 2019 m. gruodžio mėnesį prasidėjo 25-asis Saulės dėmių ciklas. Kai Saulė yra rami ciklo minimumo fazėje, ji, panašiai kaip ir Žemė, turi šiaurinį ir pietinį magnetinius polius, esančius skirtinguose Saulės pusrutuliuose ir praktiškai sutampančius su jos sukimosi ašies poliais. Aktyvumo maksimumo fazėje, kai magnetiniai poliai keičiasi vietomis, Saulės magnetinis laukas būna visiškai padrikas.
Pagrindinis Saulės aktyvumo rodiklis yra Saulės dėmės. Stebint Saulės dėmes galima nustatyti, kada baigiasi senasis Saulės dėmių ciklas ir kada prasideda naujasis, taip pat kada pasiekiamas ciklo maksimumas ir kokio intensyvumo buvo Saulės aktyvumas ciklo maksimumo metu. Skaičiuojant dienas, kai Saulės paviršiuje nėra matoma dėmių, galima spręsti apie artėjantį Saulės aktyvumo minimumą ir naujo ciklo pradžią. Saulės minimumą nustatyti nėra paprasta, nes dažnai pasitaiko, kad skirtingi Saulės ciklai susilieja ir vienu metu Saulės paviršiuje matomos tiek senojo, tiek ir naujojo ciklo dėmės.
Pagal Saulės minimumo metu paviršiuje atsirandančių dėmių magnetinį poliškumą galima spręsti, ar tos dėmės yra iš senojo ciklo, ar iš naujojo, ir pagal tai prognozuoti naujojo ciklo pradžią. Tik pradėjus didėti naujojo ciklo Saulės dėmių skaičiui galima pasakyti, kada prasidėjo šis Saulės ciklas. Saulės dėmės paprastai susiformuoja poromis, kurios sudaro tarsi magnetą su dviem skirtingais poliais. Jei vieno ciklo metu Saulės dėmių porose dešiniau esančios dėmės atitinka šiaurinį magnetinį polių, kito ciklo metu tame pačiame Saulės pusrutulyje dešiniau esančios dėmės atitiks pietinį magnetinį polių. Be to, Saulės dėmių poliškumas skirtinguose Saulės pusrutuliuose yra atvirkštinis.
Atskirų Saulės dėmių ciklų trukmė skiriasi. Pavyzdžiui, Saulės 23-iasis ciklas buvo vienas ilgiausių ir tęsėsi apie 12,3 metų. Skiriasi ir atskirų Saulės dėmių ciklų aktyvumas. Tam tikrais laikotarpiais galima stebėti vien tik didelio intensyvumo Saulės ciklų sekas, kitais laikotarpiais Saulė būna ramesnė, su žemo, palyginti su vidurkiu, intensyvumo ciklais. Tokios padidėjusio arba sumažėjusio aktyvumo ciklų sekos sudaro ilgalaikius Saulės aktyvumo kitimus, kurie turi įtakos ir Žemės klimatui.
Maunderio minimumo metu net 70 metų Saulės paviršiuje nebuvo stebima Saulės dėmių, o klimatas Europoje buvo atšalęs taip, kad Temzės upė Londone žiemos metu pasidengdavo ledu ir ant jo buvo organizuojamos mugės. Kitas žinomas minimumas - Daltono minimumas - buvo trumpesnis (truko nuo 1796 iki 1820 m.).
Informacija apie praeities Saulės aktyvumo ciklus reikalinga tam, kad būtų galima geriau suprasti Saulės aktyvumo dinamiką. Nors iki 1610 m. Saulės dėmės ir Saulės aktyvumas tiesiogiai nebuvo stebima, informaciją apie Saulės aktyvumo ciklus galima atkurti kitais metodais, pvz., nustatant Žemę pasiekiančių kosminių spindulių koncentraciją skirtingais metais. Saulės heliosfera ir magnetinis laukas apgaubia visą Saulės sistemą tarytum apsauginiu kokonu, į kurį kosminiams spinduliams yra sunku prasiskverbti.
Mažėjant Saulės aktyvumui heliosfera taip pat sumažėja, susilpnėja jos apsauga nuo kosminių spindulių, todėl vis daugiau kosminių spindulių prasiskverbia gilyn į Saulės sistemą. Didėjant Saulės aktyvumui būna priešingai - kosminių spindulių, pasiekiančių Žemę, intensyvumas mažėja. Anglies izotopas 14C taip pat yra laikomas Saulės aktyvumo matu, nes jo koncentracija atmosferoje, kaip ir kosminių spindulių intensyvumas, priklauso nuo Saulės aktyvumo ir heliosferos dydžio.
14C izotopai susidaro iš anglies 12C, kai ją paveikia kosminiai spinduliai. 14C koncentracija atmosferoje priklauso nuo to, kiek kosminių spindulių pasiekia Žemės atmosferą. Kuo aktyvesnė Saulė ir Saulės vėjas, tuo stipresnę apsaugą nuo kosminių spindulių turi Žemė. Todėl aktyvios Saulės fazėje Žemę pasiekia mažiau kosminių spindulių ir 14C koncentracija sumažėja.
Panaudojus šią 14C koncentracijos priklausomybę nuo Saulės aktyvumo buvo atskleisti Saulės 11 metų trukmės ciklai nuo 969 metų. Tam buvo matuojama radioaktyviosios anglies 14C koncentracija medžių rievėse, kurių amžius buvo tiksliai žinomas. Pritaikius šį metodą ateityje planuojama atskleisti Saulės aktyvumo ciklus iki paskutinio ledynmečio pabaigos, nes medžių trinkelių archyvuose yra sukaupta medžiagos iš paskutinių 14 000 metų.
Išsiaiškinus Saulės aktyvumą nuo 969 iki 1933 m. buvo patvirtintas Saulės aktyvumo 11 metų periodiškumas. Buvo nustatyta, kad Saulės ciklo amplitudė būna mažesnė po ilgiau trunkančio Saulės aktyvumo minimumo. Analogiška situacija buvo stebima ir šio šimtmečio pradžioje, kai Saulės 23-iasis ciklas buvo ilgesnis už vidurkį, o po jo sekęs 24-asis ciklas buvo mažiau aktyvus.
22 metų trukmės Saulės magnetiniai ciklai kartojasi labai tiksliu periodiškumu, o 11 metų Saulės aktyvumo ciklai labai skiriasi vienas nuo kito. Prasidėjus naujam (25-ajam) Saulės aktyvumo ciklui, skirtingos mokslininkų grupės pagal savus Saulės modelius bando prognozuoti, koks jis bus - stipresnis ar silpnesnis, ilgesnis ar trumpesnis. Iki šiol mokslininkams sunkiai sekėsi nuspėti Saulės aktyvumo ciklų trukmę ir intensyvumą, nes trūksta informacijos apie tai, kas lemia cikliškumą.
Žinant, kaip elgsis Saulė, galima prognozuoti ir kosminius orus bei Saulės poveikį kosminiams palydovams, elektros ir komunikacijų tinklams. Rezultatai taip pat leidžia suprasti, kaip Saulė keičia magnetinį poliškumą kiekvieno ciklo metu. Pagal šią teoriją Saulės 22 metų magnetiniai ciklai persidengia, sąveikauja tarpusavyje ir sukuria to susiklojimo šalutinį reiškinį - maždaug 11 metų trunkantį Saulės aktyvumo ciklą.
Projektai
Steigėjas
Informacinis rėmėjas
