• Observatorija
• Forums
• Zeme
  • Planēta no kosmosa
  • Klimats & atmosfēra
  • Bioloģija
  • Ģeoloģija
  • Meteorīti, krāteri u.c.
  • Planētas vēsture
  • Pasaules gals
  • Mēness
• Saules sistēma
• Visums
• Kosmosa kuģi
• Tehno loģijas
• Spin-off
• Vērojam debesis
• Vēsture
• Attēli un video
• Mazajiem par kosmosu
• Citas ziņas

Kā Saules minimums ietekmē Zemi

Jau kopš 1611. gada cilvēki ir reģistrējuši Saules tumšo plankumu uzrašanos un pazušanu. To skaits pieaug un samazinās 11 gadus ilga aktivitātes cikla ietvaros. Vairāk plankumu nozīmē lielāku aktivitāti un izvirdumus uz Saules. Saules plankumu skaits katrā ciklā atšķiras. 2008. gadā tika novērots vismazākais plankumu daudzums un vājākais Saules minimums kopš ir uzsākta novērošana ar kosmosā izvietotiem instrumentiem.

Lai arī sākotnējie novērojumi liecināja, ka Saules zemais magnētisms neatstāja ietekmi uz Zemi, tālākajos pētījumos izdevās noskaidrot, ka magnētiskie efekti uz mūsu planētas tomēr samazinājās, tikai aptuveni astoņus mēnešus vēlāk. Zinātnieki uzskata, ka Saules vēja ātrums, magnētisko lauku spēks un virziens ir faktori, kas izmainījuši magnētisma efektus uz Zemi.

"Vēsturiski ir iegājies Saules minimumu noteikt pēc plankumu skaita," skaidroja kosmisko laikapstākļu zinātnieks Brūss Curutani no NASA Reaktīvo dzinēju laboratorijas. "Pamatojoties uz šo skaitli, 2008. gads tika identificēts kā Saules aktivitātes cikla minimums. Tomēr ģeomagnētiskā ietekme uz Zemi minimumu sasniedza nedaudz vēlāk, 2009. gadā. Tādēļ mēs nolēmām noskaidrot, kas izraisījis šo ģeomagnētisko minimumu."

Par ģeomagnētiskajiem efektiem tiek uzskatītas jebkuras Saules izraisītās magnētiskās izmaiņas uz Zemes. Tās tiek reģistrētas ar magnetometriem, kas izvietoti uz Zemes. Parasti šādi efekti ir nekaitīgi, un visbiežāk novērotā vizuālā izpausme ir polārblāzmas polu apkaimē. Ekstrēmos gadījumos iespējama inducēto strāvu rašanās un dažāda smaguma bojājumi tīklos, kuros iespējama elektrības pārvade.

Lai noteiktu, cik daudz enerģijas no Saules vēja tiek pārnests uz Zemes magnetosfēru, tiek izmantoti trīs rādītāji. Pirmais ir Saules vēja ātrums, otrais - starpplanētu magnētiskā lauka stiprums un virziens, jo no tā ir atkarīgs, cik veiksmīgi tas spēj apvienoties ar Zemes magnetosfēru un nodot tai enerģiju.

2008. un 2009. gadā starpplanētu magnētiskais lauks bija vājākais kopš kosmosa iekarošanas ēras pirmsākumiem. Tas bija acīmredzams ģeomagnētiskā minimuma cēlonis. Bet tā kā efekti nesamazinājās jau 2008. gadā, zinātnieki domāja, ka jābūt vēl kādam faktoram.

Lai izpētītu Saules vēja ātrumu, zinātnieki izmantoja NASA ACE satelītu, kurš atrodas ārpus Zemes magnetosfēras starpplanētu telpā. Iegūtajos datos bija redzams, ka pat Saules minimuma sākumā saglabājās spēcīgs Saules vējš. Tikai vēlāk tas kļuva lēnāks. Šis periods sakrīt ar ģeomagnētiskā minimuma laiku.

Nākamais solis bija izprast cēloņus, kas izraisījuši vēja palēnināšanos. Zinātnieku grupa atklāja vaininieku koronālajos caurumos. Tie ir tumšāki un aukstāki apgabali Saules atmosfēras ārējos slāņos. Saules vējš šaujas ārā no koronālo caurumu centriem ar ātrumu aptuveni 700 km/s, bet vējš, kas plūst no šo caurumu sāniem, ir lēnāks.

"Parasti Saules minimuma laikā koronālie caurumi atrodas Saules polu apkaimē," teica Džiliāna de Toma no Nacionālā atmosfēras izpētes centra. "Tādā gadījumā Zemi sasniedz tikai no caurumu malām plūstošais vējš, kas nav ļoti ātrs. Tomēr 2007. un 2008. gadā caurumi nebija piesaistīti poliem kā parasti."

Šie koronālie caurumi atradās zemos platums grādos līdz pat 2008. gada nogalei. Tādejādi to centrālās daļas joprojām bija vērstas Zemes virzienā, sūtot ātru Saules vēju. Polu tuvumā caurumi sāka veidoties tikai 2009. gadā. Tad arī Saules vējš palēninājās, kā arī samazinājās ģeomagnētiskie efekti.

Šķiet, ka tieši koronālie caurumi ir atbildīgi arī par starpplanētu magnētiskā lauka virziena maiņu. Saules vēja magnētiskais lauks ceļā no Saules līdz Zemei svārstās. Šīs svārstības ir pazīstamas kā Alfvena viļņi. Vējam, kurš nāk no koronālo caurumu centriem, raksturīgas lielas svārstības un spēcīgāks dienvidu virzienā vērsts magnētiskais komponents. Savukārt no caurumu malām plūstošajiem vējiem abi šie rādītāji ir zemāki. Zemākos platuma grādos esošajiem caurumiem ir lielāka iespējamība veiksmīgi savienoties ar Zemes magnetosfēru, izraisot ģeomagnētiskos efektus.

Visu šo trīs faktoru kopdarbs radīja perfektu vidi ģeomagnētiskajam minimumam. Zināšanas par to, kas samazina un pastiprina ģeomagnētisko aktivitāti uz Zemes, ir solis tuvāk vēl precīzākai kosmisko laikapstākļu ietekmes prognozēšanai.

"Ir svarīgi izprast labāk visus faktorus," teica Curutani. "Gan tos, kas izraisa starpplanētu magnētiskos laukus, gan tos, kas rada koronālos caurumus. Tas viss ir daļa no Saules cikla. Un tas viss atstāj iespaidu uz Zemi."

NASA