Oficjalna strona miesięcznika "Czwarty Wymiar"

Człowiek wszechświat

Ilona Słojewska Ilona Słojewska

Wybuchy na słońcu

O wybuchach na Słońcu i ich następstwach  z Jerzym Rafalskim, astronomem z Planetarium im. Władysława Dziewulskiego w Toruniu – rozmawia Ilona Słojewska.

Słońce niepokoi nas swoimi wybuchami. Czy jest to regularne zjawisko?

– Już bardzo dawno temu zaobserwowano, że Słońce od czasu do czasu jest bardziej aktywne. Zjawisko to daje się ująć w ramy czasowe i uczeni przekonali się, że jest cykliczne. Do jego zwiększonego uaktywnienia dochodzi co 11 lat. W tym czasie na Słońcu jest więcej plam. Za nami jest już okres wyciszenia i obecnie Słońce znowu się budzi. W związku z tym astronomowie już rozpoczęli obserwację plam na jego powierzchni i pierwszych wybuchów. Z plam wyrzucane są chmury rozpalonej plazmy, a ona sama to nic innego jak naładowane elektrycznie cząstki, protony oraz elektrycznie obojętne neutrony. Elektrony to prąd, więc jeżeli ogromna chmura naładowanych elektronów wpadnie w naszą ziemską okolicę, to mogą pojawić się problemy.

Jest wobec tego czas spokoju i burz.

– Oczywiście. W okresie wyciszenia, przypadającego na czasy średniowiecza, mieliśmy w naszym europejskim regionie małą epokę lodowcową. Zachowały się zapiski, z których wynika, że Bałtyk zamarzał aż do Szwecji. Kupcy swój szlak handlowy poprowadzili więc przez skute lodem morze, a na jego powierzchni stawiano przydrożne zajazdy. Takie bywały wówczas zimy, ale tylko dzięki temu, że Słońce zachowywało się wtedy bardzo spokojnie i nie wyrzucało materii.

Ale występowały też w przeszłości czasy jego wzmożonej aktywności. A najlepszym tego dowodem była awaria wynalezionego w XIX wieku telegrafu. Oczywiście najwięcej drutów było na terenie Ameryki Północnej, w Stanach Zjednoczonych. Któregoś dnia wszystkie telegrafy stanęły i nikt nie wiedział, dlaczego. Dzisiaj wiemy. Prawdopodobnie nastąpił wybuch na Słońcu, w którego konsekwencji rozpalona chmura naładowanych cząsteczek m.in. elektronów i protonów wpadła z impetem w naszą atmosferę. W tej sytuacji wszystkie „ziemskie” elektrony znajdujące się w przewodach, czyli praktycznie w każdym kablu, zaczynają reagować i dochodzi do indukcji. Czyli, jak się pojawia obca chmura naładowanych cząsteczek, to prąd w naszych urządzeniach zaczyna szaleć, co prowadzi do ich przepalenia. I dokładnie w taki sposób spaliły się telegrafy.

Nie jest to jedyny wpływ wybuchów oddziałujących na nasze życie. W roku 1989 w Kanadzie w prowincji Quebec przepalił się ogromny transformator i kilka milionów ludzi zostało pozbawionych prądu. Dezorganizacja była gigantyczna. Nastąpiło to podczas silnej aktywności słonecznej, na Ziemię dotarła pokaźna chmura zjonizowanego gazu i wywołała ogromne zamieszanie w sieci energetycznej. Straty gospodarcze liczono wówczas w milionach dolarów.

Czy astronomowie mogą przewidzieć, w jakim kierunku popłynie chmura rozpalonej plazmy?

– Słońce wyrzuca materię w dowolnych kierunkach. W stronę Ziemi również. Dlatego przyjęliśmy określoną strategię obrony. Wysyłamy sondy kosmiczne, które praktycznie są obserwatoriami astronomicznymi. Ich obecność jest konieczna, ponieważ na Ziemi nie mamy szans na dokładną obserwację Słońca, czyli na taką, która satysfakcjonowałaby naukowców, spełniała nasze oczekiwania. Przez teleskop dobrze widać jego powierzchnię, ale nie to, co jest najważniejsze – czyli promieniowanie ultrafioletowe i rentgenowskie. Z prostej przyczyny: przez atmosferę to pierwsze przechodzi w niskim stopniu, a drugie wcale.

Jeśli zatem satelita wznosi się ponad atmosferę, ma wielkie szanse na obserwowanie Słońca i promieniowania rentgenowskiego. Wtedy najlepiej widać, gdzie pojawiają się wybuchy. Jeżeli satelita je zarejestruje, to wiedząc, jakie będą ich kierunki, mamy dwa-trzy dni na przygotowanie się do ich przyjęcia.

Dzięki takim latającym obserwatoriom (m.in. sonda kosmiczna SOHO) można z dużą dokładnością wyznaczyć „ścieżkę”, po której nadleci chmura po wyrzucie materii przez Słońce. Sonda stereo daje nam obraz trójwymiarowy, w technice 3D, dzięki któremu wiemy, czy jest bliżej, czy dalej. I tak samo jak w 3D patrzymy na Słońce pod różnymi kątami.

Wyobraźmy więc sobie, że chmura zmierza w kierunku Ziemi. Jakie niesie z sobą zagrożenia?

– Przede wszystkim zagraża satelitom i astronautom, bo są najwyżej. My jesteśmy pod atmosferą, czyli jakby na dnie oceanu. I jeżeli do tego „oceanu atmosfery” wpadnie coś obcego z przestrzeni, to jesteśmy trochę chronieni. Satelity i astronauci są ponad tą atmosferą. I to jest pierwszy problem. Chmura naładowanych cząsteczek może również przeniknąć przez ściany stacji orbitalnej i przez ciała astronautów. A to zagrażałoby ich życiu. Na szczęście stacja orbitalna zbudowana jest z dosyć dobrze chroniącego metalu. A zatem, jeśli w jej stronę zmierza chmura, wszyscy na pokładzie muszą schronić się wewnątrz stacji w taki sposób, żeby mieć przed sobą jak najwięcej metalowych ścianek, które „zamortyzują” jej przejście. W przypadku, gdy chmura jest naładowana do maksimum, astronautów błyskawicznie sprowadza się na Ziemię. Statki ratunkowe w takich sytuacjach zawsze są gotowe do natychmiastowego startu w Kosmos.
I kolejne zagrożenie. Satelity krążące wokół Ziemi, to niemal elektroniczne laboratoria. Jeśli przeniknie przez nie chmura cząstek, elektronika nie wytrzymuje i wtedy powstają poważnie uszkodzonia. Zagrożony też jest system nawigacyjny GPS. Jeśli system prowadzi samochód, to ten najwyżej zbłądzi. Jednak w przypadku samolotów pasażerskich pojawia się poważny problem. Gdy zbliża się niebezpieczna chmura – nie startują.

Co stanie się, gdy chmura plazmy dotrze do Ziemi?

Artykuły z tej kategorii

Oficjalna strona miesięcznika "Czwarty Wymiar", ukazującego się od 1996 roku.
Wydawca Centrum "REA" Rena Marciniak-Kosmowska - "Czwarty Wymiar" - All Rights Reserved. Wszystkie prawa zastrzeżone.
Kopiowanie i powielanie treści lub/i grafiki zawartej w tym serwisie bez zgody autora serwisu jest zabronione i chronione prawem.