Naše Sunce je stalni i večni pratilac. Pouzdan poput sata, njegov očigledan prolaz preko neba nam omogućava da merimo vreme.
Sunce i njegova putanja su takođe izvor Zemljinih godišnjih doba. Ali u mnogim aspektima naše Sunce je daleko od mirnog i nepromenljivog.
Izbliza, Sunce pokazuje velike varijacije i aktivnosti. Sjajne eksplozije zvane baklje redovno izazivaju ogromne izbijanja radijacije. Tamnije, hladnije oblasti koje se nazivaju sunčeve pege se pojavljuju, pomeraju, menjaju oblik i nestaju. Sunce takođe oslobađa materijal u svemir u snažnim erupcijama, koje se nazivaju događaji solarnih čestica.
Ova solarna aktivnost varira sa vremenom. Vrhunac dostiže svakih 11 godina – a sledeća vrhunska tačka je bila prognozirana za jul 2025.
Ali sada izgleda kao da će ovaj „solarni maksimum“ stići ranije nego što se očekivalo. Ovaj nalaz bi mogao da dovede do boljeg razumevanja naše zvezde domaćina.
Sunčeva aktivnost takođe utiče na Zemlju i tehnologiju na koju se oslanjamo. Događaji solarnih čestica mogu onemogućiti satelite i poremetiti električne mreže. Aktivnost sa Sunca koja utiče na našu planetu često se naziva „svemirsko vreme“.
Da bismo osigurali da možemo da pravimo prognoze i da se pripremimo, potreban nam je dobar skup pravila – naučni model. NASA i Nacionalna uprava za okeane i atmosferu SAD stvaraju ih dugi niz godina.
Oni spajaju različite metode za predviđanje solarne aktivnosti. Ovaj pristup je dao datum za sledeći solarni maksimum (vrh) oko jula 2025. godine. Takođe se predviđalo da će ovaj vrh biti relativno slab, kao i maksimum tokom prethodnog solarnog ciklusa. Ovo je trajalo otprilike od decembra 2008. do decembra 2019. godine, sa vrhuncem u aprilu 2014.
Međutim, alternativnu prognozu objavio je tim koji predvode naučnik NASA Robert Leamon i Scott McIntosh, zamenik direktora američkog Nacionalnog centra za istraživanje atmosfere (NCAR). Kažu da će se vrhunac ciklusa dogoditi godinu dana ranije, sredinom kasne 2024. i da će broj sunčevih pega biti dvostruko veći od zvaničnog predviđanja – što je pokazatelj aktivnosti. Posmatranja Sunca trenutno podržavaju ovu alternativnu prognozu.
Ono što je interesantno je da se mnoge metode predviđanja oslanjaju na vremensko određivanje dužine ciklusa mereno minimalnom (najnižom tačkom) solarne aktivnosti. Ali Leamon i McIntosh su dublje pogledali stvarne sunčeve pege i njihova magnetna svojstva.
Kada se solarni ciklus završi, on nije trenutan. To je nežna tranzicija gde se manje sunčevih pega pojavljuje sa magnetnim svojstvima vezanim za stari ciklus, a više se pojavljuje sa svojstvima vezanim za novi ciklus.
Ovo trenutno predviđanje koristi terminator – vreme kada je poslednja sunčeva pega starog ciklusa izbledela – da označi kraj tog solarnog ciklusa. Ovo može rezultirati različitim vremenskim intervalima za dužinu ciklusa. Na primer, poslednji minimum je bio decembar 2019, ali terminator se zapravo dogodio u decembru 2021. Istraživačka grupa je tada bila u stanju da razvije predviđanja o tome koliko će jak biti predstojeći ciklus gledajući koliko je dug bio prethodni.
Ali šta bi veća solarna aktivnost značila za nas, pošto ciklus uskoro dostiže svoj vrhunac?
Pošto Sunce oslobađa ogromne količine energije u vidu baklji i drugih događaja koji izbacuju materijal u svemir, postoji šansa da će neki pogoditi Zemlju ako smo na liniji vatre. Srećom, Zemlja ima sopstveni magnetni štit koji nas može zaštititi.
Kako čestice i magnetna polja sa Sunca dopiru do nas, one prvo stupaju u interakciju sa sopstvenim magnetnim poljem Zemlje, uzrokujući njegovo udaranje i gnječenje. Takođe tera solarne čestice da se kreću na način koji diktiraju Zemljina magnetna polja. Ovo ih u određenoj meri zarobljava, sprečavajući ih da udare o površinu Zemlje.
Iako nam Zemljin magnetni „štit” pruža određeni stepen zaštite, solarna aktivnost i dalje utiče na nas. Primeri za to su severna (ili južno) svetla. Ovo se dešava kada sunčeve čestice stignu do visoke atmosfere i tamo „uzbude“ atome, uzrokujući njihovo prelazak u stanje visoke energije. Dok se atomi opuštaju, emituju svetlost u različitim bojama – na primer kao crvena, zelena i plava. Ovaj zadivljujući displej idealno se može posmatrati bliže magnetnim polovima naše planete.
Solarna aktivnost može izazvati udare struje u dugim dalekovodima koji se koriste u električnim mrežama. Jedan primer je nestanak struje 1989. u Kvebeku, Kanada.
Ostali efekti uključuju promenu gustine čestica u visokoj atmosferi. Ovo može dovesti do manjih grešaka na uređajima koji koriste GPS. To takođe može dovesti do blagog zagrevanja naše spoljašnje atmosfere, čineći je da se proširi dalje u svemir. Ovo povećava debljinu atmosfere za satelite u niskoj Zemljinoj orbiti.
To može uzrokovati da izgube visinu i, ponekad, izgore. Jedan takav događaj uticao je na seriju novih StarLink satelita koje je lansirao SpaceKs u februaru 2022. Ovaj događaj se dogodio kada je Sunce pokazivalo otprilike polovinu aktivnosti koju trenutno doživljavamo.
Kada solarna aktivnost postane jača, veća je verovatnoća da bi nas solarna oluja mogla pogoditi, izazivajući električne probleme na satelitima. Te svemirske letelice će možda morati da se stave u ono što se zove „bezbedni režim“ gde su mnogi sistemi isključeni. Ovo im omogućava da izdrže oluju.
Naše društvo se stalno razvija na načine koji nas čine više oslanjajući se na električnu infrastrukturu. Takođe širimo našu tehnologiju u svemir – tehnologiju koja je ranjiva ako ne pratimo svemirsko vreme i njegov izvor, Sunce. Ako znamo šta nas čeka, možemo se pripremiti. Električne mreže su dizajnirane da budu manje sklone naponima struje, a sateliti su dizajnirani da bolje prevaziđu svemirske vremenske uslove.
Ali potrebno nam je dublje razumevanje naše zvezde. Stručnjaci već vode detaljan dnevnik prethodnih posmatranja i stalno proširuju svoje načine posmatranja Sunca i svemirskog vremena pomoću satelita. Takođe poboljšavamo naučne modele koji nam omogućavaju da predvidimo solarnu aktivnost. Ovaj trenutni, iznenađujući solarni ciklus će poboljšati našu sposobnost da to uradimo.
