Ráðgátan um horfnu sólblettina leyst?
17. júní 2009
Síðustu tvö ár hefur virkni sólar verið sérlega lítil og sólblettir einstaklega fáir – svo fáir að vísindamenn veltu fyrir sér í fullri alvöru hvort sólin væri ef til vill á leið inn í skeið óvenju lítillar virkni. Fyrir því eru enda fordæmi. Á 17. öld var langt tímabil lítillar virkni sem kallast Maunderlágmarkið og hélst í hendur við mikið kuldskeið (Litlu-ísöldina) sem gekk yfir Evrópu á þessum tíma. Nú hafa stjörnufræðingar greint frá niðurstöðum sem skýra hvers vegna virknin hefur verið svona einstaklega lítil síðustu tvö ár.
 |
| Gagnvirkt graf sem sýnir fjölda sólbletta sem fall af tíma. Eins og sjá má hefur fjöldi sólbletta á sólinni minnkað umtalsvert frá því hann var í hámarki. |
Sólblettir eru virk svæði á sólinni. Þeir verða til þar sem sterkt staðbundið segulsvið hindrar uppstreymi heits gas úr innviðum sólar. Blettirnir sýnast dökkleitir því gasið er litlu svalara en svæðin í kring, um 4000°C samanborið við 5600°C. Blettunum fylgja oft mjög öflugar sprengingar, eins og sólblossar og kórónuskvettur. Þessar sprengingar eru svo öflugar að þær geta eyðilagt gervitungl og valdið rafmagnsleysi á jörðinni, en eru líka uppspretta norðurljósanna.
Það tekur sólina ellefu ár að ganga í gegnum svonefnda sólblettasveiflu. Þegar sólblettasveiflan er í lágmarki eru sárafáir eða jafnvel engir sólblettir á sólinni svo vikum eða mánuðum skiptir, en þegar hún nær hámarki á ný er sólin óhemju virk með fjölmarga sólbletti.
Staðsetning blettanna breytist líka á þessu ellefu ára tímabili. Við upphaf hvers tímabils, skömmu eftir sólblettalágmarkið, birtast nýir sólblettir fyrst í kringum 22. breiddargráðu, norðan og sunnan miðbaugs. Næstu ár á eftir færast myndunarsvæðin nær miðbaug.
Síðustu misseri hefur sólin verið í óvenju djúpri lægð. Sólblettir eru sjaldséð fyrirbæri og virknin lítil. Skýrir þetta hvers vegna lítið hefur verið um norðurljós að undanförnu. Sólblettaskortur síðustu tveggja ára er sá lengsti í næstum öld. Eðlilega hafa stjörnufræðingar velt vöngum yfir hvers vegna.
Á blaðamannafundi American Astronomical Society í Boulder í Colorado tilkynntu stjörnufræðingar um niðurstöður rannsókna sem skýrir hvers vegna sólin hefur verið svo róleg. Stjörnufræðingarnir segja að skýringuna megi finna í óvenju hægfara gasstreymi djúpt í innviðum sólar.
Ímyndum okkur að við sprengjum sprengju neðansjávar. Sprengingin hrindir af stað gufustrók sem rís upp á við en veldur líka mikilli tilfærslu á vatni. Með því að fylgjast með því hvernig yfirborð sjávar bregst við sprengingunni má afla heilmikilla upplýsinga um sprenginguna, t.d. á hve miklu dýpi hún sprakk, hversu öflug hún var o.s.frv. Það þarf ekki einu sinni sprengingu til. Hafstraumar neðansjávar hafa mikil áhrif á allt vatn fyrir ofan með myndun sjávaralda og annarra hreyfinga sem sýna glögglega hvað á sér stað á meira dýpi.
Sama á við um sólina. Með hjálp GONG (Global Oscillation Network Group), hópi sólarsjónauka á jörðinni sem fylgjast með hljóðbylgjum á yfirborði sólar, og SOHO gervitunglsins geta stjörnufræðingar mælt hvernig yfirborð sólar bregst við hreyfingu og flæði gass undir yfirborðinu. Þannig má finna út hvernig gasið innan í sólinni hegðar sér.
Menn hafa lengi vitað að sólin snýst ekki eins og fastur hnöttur. Mismunandi hlutar hennar snúast mishratt. Rétt undir yfirborðinu, á milli 1000 til 7000 km dýpi, er nokkurs konar gasfljót sem hegðar sér eins og vindröst sem getur ferðast mishratt.
Þetta gasflæði hefur áður verið tengt sólblettasveiflunni, en erfitt hefur reynst að henda reiður á því hingað til. Vitað er að það myndast á ellefu ára fresti nærri pólsvæðunum og færist síðan smám saman nær miðbaug sólar. Stjörnufræðingar hafa fylgst með færslu gassins með hjálp GONG og SOHO og komist að því að undanfarið hefur hún verið hægari en venjulega. Gasið er venjulega tvö ár að færast tíu breiddargráður en í þessari sveiflu hefur sama færsla tekið þrjú ár.
Þetta skýrir hvers vegna sólblettalágmarkið hefur varað lengur en í hefðbundinni sólblettasveiflu.
Rannsóknir stjörnufræðinganna bentu líka til þess að fyrstu sólblettirnir í nýrri sveiflu yrðu til þegar vindröstin næði 22. breiddargráðu, sömu breiddargráðu og sóblettir birtast fyrst við upphaf nýrrar sveiflu. Sú varð raunin og styrkir þetta tenginguna milli vindrastarinnar og sólblettamynduninnar.
 |
| Graf sem sýnir færslu gass frá austri til vesturs ofan á munstri sem sýnir myndunarsvæði sólbletta og virk svæði á sólinni hátt fyrir ofan. Grafið sýnir hvernig virku svæðin færast með gasstreyminu nær miðbaug með hverju árinu sem líður. Þetta er hið kunnuglega fiðrildalínurit. |
En hvers vegna eru þessar rannsóknir mikilvægar? Ástæðan er fyrst og fremst sú að mjög erfitt en mikilvægt er að geta spáð fyrir um sólblettasveifluna. Þetta er mikilvægt vegna þess að segulsvið sólar tengist virkninni. Sólblossar og kórónuskvettur senda orkuríkar agnir frá sólinni sem geta eyðilagt gervitungl og jafnvel valdið rafmagnsleysi á jörðinni með tilheyrandi kostnaði. Verði öflug sprenging á sólinni á sama tíma og geimfarar eru á leið til tunglsins eða Mars er það spurning upp á líf og dauða að geta varað geimfarana við í tæka tíð.
Enn er margt ólært og mörgum spurningum ósvarað. Til þess að leysa ráðgátur sólar hyggst NASA senda á loft Solar Dynamics Observatory gervitunglinu (SDO) síðar á þessu ári. Um borð í SDO eru mjög nákvæmir mælar sem gera okkur kleyft að kanna innviði sólar sem miklu nákvæmari hætti en áður. Menn vonast til að niðurstöður SDO hjálpi vísindamönnum að spá nákvæmlega fyrir um sólblettasveiflur framtíðarinnar.
Ítarefni
Heimildir:
- Mystery of the Missing Sunspots, Solved? Þetta tölvupóstfang er varið gegn ruslpósts þjörkum, Þú verður að hafa JavaScript virkt til að sjá það. .
- Here comes the Sun(spot)! BadAstronomy.com.
- Sonograms of the Sun Explain Mystery of Missing Sunspots.