Spieczona powierzchnia Słońca
20 listopad 2009
Po przejrzeniu ostatnich wpisów ze skruchą zmuszony jestem przyznać, że na długi czas zadomowiłem się w bezkresnych przestrzeniach Wszechświata, z upodobaniem egzaltując się odległościami rzędu milionów i miliardów lat świetlnych od Ziemi, zaniedbując przy tym nasze najbliższe kosmiczne otoczenie, z pewnością warte zainteresowania – mam rzecz jasna na myśli nasz przytulny Układ Słoneczny. Chcąc naprawić to niedopatrzenie chciałbym tym razem przedstawić garść informacji o aktualnych badaniach naszej życiodajnej gwiazdy – Słońca.
Choć o gwiazdach jako takich wiemy już sporo, niewspółmiernie więcej niż kilkadziesiąt nawet lat temu, to ciągle istnieją niemałe wcale luki w tej wiedzy – mechanizmy pozwalające funkcjonować tym fascynującym obiektom przez niewyobrażalne miliardy lat nie są przez nas w pełni zrozumiane. Wiele projektów badawczych ma na celu poprawę tego niewygodnego stanu – jednym z takich projektów jest niewątpliwie projekt pod nazwą SUNRISE (czyli „wschód Słońca”), wspólne dzieło badaczy z Niemiec, w szczególności naukowców z Max-Planck-Institut fürs Sonnensystemforschung (Kaltenburg-Lindau), Hiszpanii oraz USA.
SUNRISE to w rzeczywistości teleskop zawieszony na… ogromnym balonie, milionie metrów sześciennych helu o średnicy 130 metrów zamkniętych w odpowiedniej powłoce. Warto tutaj wspomnieć, że teleskop ten jest jednocześnie największym instrumentem badawczym przeznaczonym do badania Słońca, jaki kiedykolwiek oderwał się od Ziemi – waga startowa całego sprzętu przekraczała 6 ton. Teleskop uniósł się w przestworza 8 czerwca 2009 roku z bazy o nazwie ESRANGE, będącej w posiadaniu Europejskiej Agencji Kosmicznej i znajdującej się w północnej Szwecji, sięgając niebagatelnej wysokości 37 km, czyli „zanurzając się” w stratosferze.
W tej warstwie ziemskiej atmosfery warunki zbliżone są do tych panujących w przestrzeni kosmicznej, można więc uzyskać doskonałej jakości zdjęcia Słońca niezakłócone kłopotliwymi turbulencjami atmosfery, można również swobodnie prowadzić obserwacje w zakresie ultrafioletowym, który na powierzchni planety jest po prostu niedostępny dla obserwacji – skądinąd pożyteczna bardzo warstwa ozonowa połyka promieniowanie z tego zakresu widma.
Ponieważ balon to jednak nie to samo co satelita unoszący się w przestrzeni kosmicznej, misja trwała pozornie bardzo krótko – już po sześciu bowiem dniach została planowo, jak mniemam, zakończona, kiedy to całe instrumentarium wylądowało bezpiecznie posiłkując się spadochronem na Somerset Island, wielkiej wyspie kanadyjskiego terytorium Nunavut w Arktyce. Niezwykle krótki na pierwszy rzut oka czas działania teleskopu może jednak srodze mylić – w ciągu tych kilku dni bowiem teleskop zebrał ok. 1,8 terabajta danych obserwacyjnych i ich weryfikacja ciągle trwa w najlepsze. Już jednak pierwsze wyniki zdają się wiele obiecywać – szczególnie interesujący okazał się ścisły związek łączący intensywność pola magnetycznego z jasnością najmniejszych rozpoznawalnych struktur na obserwowalnej powierzchni Słońca.
Warto w tym miejscu przypomnieć, że Słońce przy dokładniejszym się mu przyjrzeniu nie do końca przypomina uśmiechnięte słoneczka malowane przez każdego z nas w dzieciństwie – nie mamy do czynienia z niemal jednolitą kulą gazu, oślepiająco jasną. To, co naprawdę dzieje się na (i wewnątrz) Słońcu, przypomina raczej wrzącą, gęstą zupę przyprawianą ogniami piekielnymi – powierzchnia Słońca jest wyraźnym tego dowodem, można wręcz powiedzieć, że mamy do czynienia z „gotowaniem” się Słońca.
Jedną z cech charakterystycznych powierzchni Słońca jest jej „granulacja”, inaczej mówiąc wyraźnie widoczne są pojedyncze, maleńkie struktury, które są w zasadzie „pakietami” gorącego gazu, bez ustanku unoszące się i opadające, wszystko to napędzane jest natomiast niezwykle skomplikowanymi układami pola magnetycznego. Dysponujemy co prawda na Ziemi coraz wydajniejszymi komputerami, o których jeszcze kilkadziesiąt lat temu nikomu się nawet nie śniło, kompleksowość zjawisk na powierzchni Słońca jest jednak tak wielka, że nawet najlepsze symulacje borykają się wieloma problemami i nie ma jak to zwykle w takiej sytuacji bywa nic lepszego, niż solidne potwierdzenie ich wyników w ramach obserwacji. I tutaj właśnie misja SUNRISE może oddać naukowcom nieocenione usługi.
Instrumenty obserwacyjne SUNRISE z niespotykaną dotąd rozdzielczością ukazały niezwykle kompleksowe oddziaływania na powierzchni Słońca; wspomniany wcześniej związek pomiędzy siłą pola magnetycznego a jasnością pojedynczych „cegiełek” jest w końcu i dla nas wszystkich o tyle ważny, że natężenie pola zmienia się w ramach cykli słonecznych, tym samym wyraźny staje się związek pomiędzy natężeniem pól, jasnością „ziaren” a ilością ciepła, docierającego do naszej planety. Szczególnie wyraźne wahanie to jest w zakresie ultrafioletowym, warto dodać, że w zakresie, którym zajmował się SUNRISE (od 200 do 400 nanometrów), obserwacje takie nie były dotąd wcale prowadzone. Instrumenty obserwacyjne dzięki swej wyśmienitej jakości pozwoliły na odwzorowanie maleńkich struktur z dużym kontrastem – wystarczy powiedzieć, że najmniejsze rozpoznawalne struktury na zdjęciu powyżej mają wielkość kątową porównywalną z wielkością monety oglądanej z odległości 100 km. Ponieważ obserwacje prowadzone były przez dwa bardzo czułe instrumenty jednocześnie – jeden z nich, pod nazwą SUFI, rejestrował „ziarenka” w ultrafiolecie, drugi, IMaX, rejestrował rozkład pola magnetycznego oraz prędkość przepływu gorącego gazu w tych strukturach – naukowcy uzyskali tym samym dostęp do ogromnej ilości danych, na podstawie których z pewnością dokonane zostaną kolejne postępy w procesie zrozumienia kompleksowych procesów generujących – nie zapominajmy mimo wszystko o tym – życiodajną energię dla naszej maleńkiej planety.
Artykuł o misji SUNRISE (zdjęcia ze startu) w j. angielskim
Zdjęcia, które wygrzebujesz, mógłbyś z powodzeniem wrzucać na blip, żeby wszystkich cieszyły. Jest taki tag #pokaziemie, zrób #pokaslonce albo #pokakosomos
/ Cytuj komentarzEch, no niby tak, możliwość istnieje, jednak jak chyba zauważyłeś moja aktywność na rzeczonym Blipie mocno spadła, często niestety tak mam z wynalazkami, szybko się nudzą…
/ Cytuj komentarzBadamy wszechświat a dokładnie nie znamy własnego podwórka:)
Prawie zwykły balonik – dużo mniejsze koszty niż dźwigać w kosmos – a jak coś się popsuje to spadnie, naprawimy i poleciał znowu;) niestety nie wszystko się da w ten sposób obserwować – bo koszty są na pewno nieporównywalnie mniejsze. Kryzys pobudza wyobraźnię;)
@slawkas: jak lubisz oglądać – http://photojournal.jpl.nasa.gov/
/ Cytuj komentarzFaktem jest, że nasz Układ Słoneczny ukrywa jeszcze bardzo wiele tajemnic, warto czasem przyjrzeć się rzeczom bliskim a nieznanym;)
/ Cytuj komentarzFaktycznie koszta misji musiały być w porównaniu do misji kosmicznych niewielkie, niezłe rozwiązanie
no to teraz klops…znając prawdę nie mogę rysować żółtych kółeczek z promyczkami…
/ Cytuj komentarzcieszy mnie też, ze baloniki mają różne zastosowania…
Podobnie jak ze św. Mikołajem poznanie prawdy nie przeszkadza w kultywowaniu zwyczaju:)
/ Cytuj komentarzPamiętam, że w podstawówce mój kolega, jak miał narysowac serce przebite strzałą, to narysował dość wiernie ludzkie serce (z aortą itp…) przebite strzałą, wszędzie pełno krwi itp. To słoneczko powinno wyglądać równie realistycznie – ogień, wybuchy, piekło;)
/ Cytuj komentarzGratuluję bardzo ciekawego blogu! Tak sobie przeglądam różne informacje na temat słońca i jego niskiej aktywności i zaintrygowało mnie zjawisko rosnacej aktywności neutronowej/korelacja jest odwrotna-niska aktywność słońca -słabe pole magnetyczne-dużo promieniowania kosmicznego docierajacego do atmosfery-dużo neutronów/,chodzi o to że aktywność słońca spadła do 0 a nawet nieco ruszyła a poziom promieniowania neutronowego nadal rośnie. Na stronie uniwersytetu Oulu z Finlandii jest zamieszczony sprytny monitor tego promieniowania co 5 min odświeżany ale pozwalający też obejrzeć historię tych pomiarów od 1964 r /podejrzewam że pierwotnie ośrodek monitorował ruskie próby nuklearne/.W każdym razie obecny poziom promieniowania neutronowego jest najwyższy w całej 50 letniej historii pomiarów. Zastanawiam się czy coś jeszcze oprócz słońca może wpływać na taki wzrost tegoż. Pozdrawiam
/ Cytuj komentarzWitam serdecznie i jednocześnie dziękuję za ciepłe słowa odnośnie bloga, jak pewnie sam zauważyłeś nie mogę w ostatnich dniach poświęcać mu tyle czasu ile bym pragnął (grudzień będzie chyba najuboższym miesiącem w historii bloga pod względem wpisów), niestety nie zawsze ma się go tyle do dyspozycji…
/ Cytuj komentarzCo do wahań aktywności Słońca to z pewnością jeszcze trochę czasu minie, zanim na odpowiednim poziomie będzie nasza wiedza o mechanizmach kierujących procesami w naszej gwieździe (i gwiazdach w ogóle). Nie mogę się jednak powstrzymać przed żartobliwym dodaniem pewnej wersji zdarzeń – tak się składa, że w ostatnich dniach widziałem beznadziejny co prawda film Emmericha “2012″ (wizualnie jednak powalający), w którym to cała katastrofa powodowana jest (jeśli to dobrze zrozumiałem, bo bzdury są nieprzeciętne) przez rosnącą aktywność Słońca właśnie, dokładniej przez ogromny strumień neutrin (!) które zaczynają reagować (!) z materią (!). Skąd wykrzykniki pewnie wiesz – zadziwiło mnie, że neutrina skądinąd stale obecne w naszym życiu przechodzą taką przemianę:) Niemniej jednak – korelacje między aktywnością Słońca, promieniowaniem i magnetyzmem są dość zawiłe, ciekaw jestem niezmiernie momentu, w którym ktoś wszystko to poukłada w składną całość. W końcu znaczenie ma to dla nas ogromne – to nasza życiodajna gwiazda i kto wie jakie znaczenie mają w rzeczywistości takie konferencje jak ta obecna w Kopenhadze w świetle tego, co z Ziemią jest w stanie zrobić Słońce.
Pozdrawiam serdecznie!
Film też widziałem-poza efektami specjalnymi kompletny bełkot. Widziałem już bardziej logiczne hipotezy nt. tzw przebiegunowania ale biorąc pod uwagę skalę naszej niewiedzy trudno się czepiać. Mój małoletni syn powalił mnie ongiś kilkoma dociekliwymi pytaniami nt.grawitacji: 1. Dlaczego dwóch kosmonautów lewitujących swobodnie w stanie nieważkości nie przyciąga się wzajemnie z siłą wprost proporcjonalną do iloczynu ich mas a odwrotnie proporcjonalną do kwadratu odległości…../poczułem się jak Gołota po 15 sek/. 2. Dlaczego nigdzie nie ma żadnych danych dotyczących “właściwości” grawitacji np przenikalność przez różne ośrodki etc. jak to jest w przypadku pola elektrycznego czy magnetycznego ???? 3.Skoro w powieściach S-F zastępuje się grawitację siłą odsrodkową /wirujące stacje kosmiczne / to czemu mówi się że nie umiemy sztucznie wytwarzać grawitacji/ itd…. /leżałem jak Andriu po 2 giej rundzie/ Pozdrawiam
/ Cytuj komentarzBełkot – krótko i treściwie;) Co do przebiegunowania jednak warto pamiętać, że istnieją niezbite dowody geologiczne, wskazujące na fakt, iż do tego zjawiska dochodziło wielokrotnie w historii Ziemi (bodajże można to stwierdzić na podstawie namagnesowania skał czy jakoś podobnie). Co gorsza, średnia, jaka z tych badań wynika, nie napawa optymizmem – wygląda na to, że następne przebiegunowanie jest coraz bliżej i to kwestia co najwyżej tysięcy lat.
/ Cytuj komentarzCzytałem też swego czasu zajmujący artykuł (źródła niestety nie podam, bo już nie pamiętam) o anomaliach magnetycznych, które stają się coraz powszechniejsze na Ziemi – już chyba z 20% pola magnetycznego Ziemi “zamieniło się miejscami” i proces postępuje, co wedle naukowców jest wskazówką, iż przebiegunowanie się zbliża.
Nawet jeśli jednak by do niego rzeczywiście miało dojść, problem nie leżałby – jak w filmie – w strumieniu krwiożerczych neutrin, a braku pola magnetycznego Ziemi (tysiące lat?), które w końcu chroni nas przed wiatrem słonecznymi i tym podobnymi. Choć nikt nie wie, jakie byłyby rzeczywiście skutki, z pewnością nie byłoby wesoło.
Twoje – lub Twojego syna bardziej – pytania są dla mnie mordercze w tym sensie, że niby proste, a sam nie mogę na nie odpowiedzieć. Jest więc nas już dwóch;)
Pozdrawiam!
Skoro o bzdurnych filmach rozmawiamy…był też jakiś film o angielskim tytule “Sunshine” chyba. W tymże filmie nasze Słońce gaśnie, więc rusza dzielna misja, aby odpalić na Słońcu ładunki jądrowe i pobudzić je do dalszej aktywności. A ponieważ misja znika, to rusza kolejna misja. Oj, co tam się dzieje…
/ Cytuj komentarz