Uzdāvini zvaigznes!
Kā nokļūt līdz observatorijai (Small)
ZINĀŠANAI:

Saules polu mistērijas (3527/0)


Publicēts: 3.06.2003

Pirms trim gadiem ar Sauli notika kaut kas patiesi dīvains. Parasti mūsu zvaigznei, tāpat kā Zemei, ir ziemeļu un dienvidu magnētiskais pols. Bet 2000. gadā aptuveni mēnesi kopš marta sākuma Saules dienvidu pols izzuda un uzradās otrs ziemeļpols.

„Tas izklausās neiespējami, bet tā ir patiesība,” stāstīja kosmosa fiziķis Pīts Railijs no SAIC. „Patiesībā tas ir normāls Saules dzīves cikla normāls blakus efekts.” Katrus 11 gadus Saules aktivitātes maksimālajā fāzē, zvaigznes magnētiskie lauki uzvedas dīvaini, mainoties magnētiskā lauka spēkam un intensitātei. 2000. gada marta notikums bija daļa no šādas pārbūves.

„Dienvidpols patiesībā neizzuda,” piebilda Railijs. Tas migrēja uz ziemeļiem un uz kādu brīdi kļuva par dienvidu magnētisko virpuļu joslu netālu no Saules ekvatora. 2000. gada maijā dienvidpols bija atgriezies savā iepriekšējā vietā, netālu no Saules dienvidu ass, bet tas neturpinājās ilgi. 2001. gadā Saules magnētiskie poli izdarīja apvērsumu – ziemeļpols apmainījās vietām ar dienvidpolu. Tāds stāvoklis ir arī patlaban.

Izmantodami superjaudīgo datoru Zilais Horizonts datu analīzei no NASA ACE un ESA-NASA Ulises zondēm, Railijs un kolēģi izpētīja kā šādas sarežģītas pārmaiņas var ietekmēt mūsu planētu. „Saules magnētiskais lauks izplatās pa visu Saules sistēmu,” skaidroja Railijs. „Tas iedarbojas arī uz Zemi un ir primārais kosmisko laika apstākļu regulators.”

Kosmosa reģions, kuru aizpilda Saules magnētiskais lauks, tiek saukts par heliosfēru. Visas deviņas planētas riņķo tajā. Bet nopietnākā lieta ir fakts, ka heliosfēra nav nedz planēta, nedz Saule. Tā ir patreizējais izplatījums – plakne, kas nepārtraukti izplešas un kur Saules magnētiskā lauka polaritāte mainās no plusa (ziemeļi) uz mīnusu (dienvidi). "Mēs to saucam par patreizējo izplatījumu," stāstīja Railijs, "Tajā sastopamās elektriskās plūsmas stiprums ir 10 ampēri uz m2." Salīdzinājumam, parastas dienas gaismas spuldzes diegā plūsma ir vismaz 16 reizes spēcīgāka. Bet ko šis izplatījums zaudē lokālās intensitātes ziņā, to tas iegūst uz saviem milzīgajiem apjomiem. Plakne ir aptuveni 10 000 kilometrus bieza un stiepjas no Saules vēl aiz Plutona orbītas. "Visa heliosfēra izkārtojas ap šo milzīgo plakni."

Parasti šis patreizējais izplatījums riņķo ap Saules ekvatoru kā plīvojoši svārciņi balerīnai griežoties. Bet dubulto ziemeļpolu laikā 200. gada martā, izplatījuma plakne kardināli mainījās. Tās viļņošanās pastiprinājās. Parādījās dažādas neregulārības. Tās topoloģija no balerīnas svārciņiem pārveidojās par gigantisku gliemežnīcu.

Interesantas lietas fiziķiem, iespējams...

...bet arī pārējiem par to būtu jāpadomā. Vispirms tādēļ, ka pastāv enerģētiskie kosmiskie stari. Patreizējais izplatījums darbojas kā barjera tiem kosmiskajiem stariem, kas ceļo cauri heloisfērai. Kosmiskie stari nevar šķērsot plakni, tā vietā tie plūst gar to. Tādēļ konkrētās plaknes izvietojums nosaka to, cik daudz kosmisko staru skars Zemi.

Kosmiskie laika apstākļi ir vēl viens iemesls. Kad Zeme riņķo ap Sauli, ienirst un iznirst no viļņojošās plaknes. Vienā pusē saules magnētiskais pols ir orientēts uz ziemeļiem (uz Sauli), otrā uz dienvidiem (prom no Saules). Dienvidu virzienā vērstais Saules magnētiskais lauks var deaktivizēt Zemes magnētiskā lauka efektu. Tādejādi Saules vēja enerģija var iekļūt planētas atmosfērā un izraisīt dažādas intensitātes magnētiskās vētras.

Ģeomagnētiskās vētras ir vienlaikus gan labas, gan sliktas, jo tās var radīt īssavienojumus satelītu sistēmās un izsist no ierindas elektroapgādes sistēmas uz Zemes. Labas, jo tās izraisa ziemeļblāzmas, kuras mēs priecājamies ieraugot. „Ja mēs spētu izveidot precīzu karti konkrētās dienas plaknes izvietojumam, mēs daudz precīzāk varētu prognozēt šīs vētras.”

Un šeit sākas problēmas, jo plakne nav redzama. „Mēs nevaram uz to apskatīties ar vienkāršu optisko teleskopu,” stāstīja Railijs, „Tas nozīmē, ka mums jāizskaitļo, kur tas atrodas.” Railijs ar kolēģiem izstrādāja datorprogrammu, kas veic šo uzdevumu. Tajā tiek ievadīti dati par Saules virsmas magnētisko lauku, kuri tiek iegūti ikdienas, izmantojot teleskopus, kas atrodas uz Zemes. Datorprogramma veic sarežģītus aprēķinus. To nodrošināšana ir pa spēkam tikai Zilajam Horizontam.

Dubulto ziemeļpolu gadījums bija nozīmīgs tests viņu programmai. „Mēs izskaitļojām formu patreizējam izplatījumam brīdī, kad Saulei bija divi ziemeļpoli,” Railijs atceras. „Rezultāts atgādināja gliemežvāku... vairāk nekā miljards kilometru platumā.”

Bet kā viņš var pārbaudīt iegūtos rezultātus?

NASA Ulises zonde nodrošināja pamatdatus. 2000. gada sākumā Ulises zonde bija aptuveni 600 miljonus kilometru no Saules – perfektā vietā, lai notestētu gliemežvāka modeli. Kad zonde ceļoja cauri kosmosam ar ātrumu 10km/s, tā divas reizes šķērsoja plakni. Pirmo reizi martā un pēc tam aprīlī. Uz borta esošie instrumenti fiksēja robežas, kas saskanēja ar Railija teorētiskajiem datiem.

Pamatojoties tikai uz Saules virsmas magnētiskā lauka mērījumiem no Zemes, viņa programma bija veiksmīgi prognozējusi magnētisko lauku atrašanās vietu starpplanetārajā telpā 600 miljonu kilometru lielā attālumā. Tiešām iespaidīgi.

„Mums vajadzēja desmit gadus, lai izveidotu programmu ar tādām spējām,” Railijs skaidroja. „Mēs nenoliedzami to pilnveidosim, iekļaujot temperatūras, blīvuma un Saules vēja ātruma mērījumus – parametrus, kurus mēs tikko tikai sākam iegūt. Mūsu potenciālais mērķis ir nodrošināt Zemi ar sistēmu, kas ziņos par tuvojošos magnētisko vētru 4 dienas pirms tā atnāk līdz mums.”

Jaunākās paaudzes programmatūras testi prasīs vēl vairāk datus no Ulises. Kosmosa kuģis veic īpatnējas formas orbitālo lidojumu, no kura tas labi redz Saules polāros reģionus. „Šī unikālā trajektorija ļāva zinātniekiem pirmo reizi zinātnes vēsturē, izpētīt heliosfēru visās trijās dimensijās,” pastāstīja Railijs.

Superdators uz Zemes. Kosmosa kuģis simtiem miljons kilometru attālumā. Sadarbojoties tie mūs brīdinās, kad Saulei atkal ienāks prātā izveidot ekstra ziemeļpolu... vai vēl ko dīvaināku.

SPACE.com

Komentāri






Atļauts izmantot: <b><i><br>Manas domas:


SEKOJIET MUMS
NENOKAVĒ!
MĒNESS FĀZE