A napfoltok jönnek és mennek, bár az utóbbi időben inkább mennek, az elmúlt két évben ugyanis alig észleltek ilyen képződményeket, ami a legtapasztaltabb csillagászokat is meglepte.

Hirdetés

"Emberemlékezet óta nem láttunk ilyen naptevékenységet" - mondta David Hathaway, a NASA Marshall Űrrepülő Központjának fizikusa. Stuart Clark brit asztrofizikus, az ESA, a New Scientist és a BBC szakírója eredt az események nyomába. Soha ennyi űreszköz nem vizsgálta még szülőcsillagunkat és tevékenységének a Földre gyakorolt hatását. A napfoltok és több más jel is arra utal, hogy a Nap mágneses aktivitása csökken, sőt mérete is zsugorodik, ami azt sugallja, hogy valami mélyreható folyamat megy végbe a felszín alatt, írja Clark. A kérdés, hogy vajon mi?

A válasz megtalálása egyre sürgetőbb. A napfoltok a hatalmas napviharokra figyelmeztetnek, amik komoly hatással vannak világunkra, az energiaellátástól egészen az éghajlatváltozásig bezáróan. Amikor a NASA és az ESA 15 évvel ezelőtt felbocsátotta SOHO (Nap- és Helioszféra Obszervatórium) űrszondáját, a napciklusok megismerése még nem tartozott a tudományos célkitűzések közé, magyarázta Bernhard Fleck, a küldetés tudósa. "Ma ez az egyik kulcskérdés" - tette hozzá.


A napfoltokon keresztül betekinthetünk a Nap mágneses lelkébe. A napfoltok ott alakulnak ki, ahol a csillag mélyén létrejövő hatalmas mágneses hurkok elhelyezkednek. A napfoltok számának változása a Nap belsejében végbemenő változásokat tükrözi. Amikor a napfoltok száma elkezd csökkenni a 11 éven át tartó ciklusok végén, a napviharok elhalnak, a Naprendszer pedig lecsendesedik. Ez a "minimum" időszak általában nem tart sokáig. Egy éven belül a foltok és a viharok újraélednek egy új csúcspont, a napciklus maximumának elérését célozva.

A mostani csend azonban nem egy ciklus végét jelzi, hanem arra utal, hogy a Napnak valami gondja van az új napciklus elindításával. A naptevékenység 2007 végén kezdett lecsendesedni, ezért 2008-ban nem is vártunk sok napfoltot. A számítógépes modellek azt prognosztizálták, hogy amikor a foltok visszatérnek, azt teljes erővel teszik majd, Hathaway előrejelzései is egy brutális erővel induló új napciklust jövendöltek, amit minden eddiginél több napfolt, több napvihar és több kilövellő energia fog jellemezni. Ezzel számos szakértő egyetértett, sokak szerint ez lett volna történelmünk legaktívabb napciklusa. A Napot azonban nem hatották meg a földi csillagászok prognózisai.

Az előrejelzések hibás mivoltának első jelét 2008-ban észlelték, amikor kiderült, hogy a Nap minden eddiginél nyugodtabb. Abban az évben a Nap 73 százaléka napfoltmentes volt, ami a minimum fényében is rendkívül alacsony arány. Ezt csak 1913-ban múlta felül a Nap, amikor felszínének 85 százalékáról hiányoztak a foltok. Elérkezett 2009, amikor a napfizikusok már joggal reménykedtek valami aktivitásban, azonban semmi nem történt, egészen december közepéig. Ekkor hosszú évekre visszamenően a legnagyobb napfolt-csoport tűnt fel a felszínen, a szakemberek pedig már kezdték azt hinni, hogy a napciklus némi késéssel ugyan, de visszatért a megszokott kerékvágásba. Azonban erről szó sem volt, a napciklus beindulásával is a napfoltok száma messze a várakozások alatt maradt.

Úgy tűnt, valami megváltozott a Napban, valami, amivel a modellek nem számoltak. Minden műszer a Napra irányult, a megfigyelések áradata pedig arra utalt, hogy a megoldás két hatalmas "szállítószalag", a felszínen zajló plazmaáramlás viselkedésében keresendő, melyek vég nélkül keringetik az anyagot és a mágnesességet a Nap belsején és felszínén keresztül. A szállítószalagnak egy kör megtétele átlagosan 40 évig tart.


Amikor Hathatway átnézte a megfigyeléseket, hogy megtalálja, hol csúsztak el a modelljeik, azt vette észre, hogy a szállítószalag plazmafolyamai a felszínen 2004 óta folyamatosan gyorsulnak. A Nap mélyében zajló cirkuláció már egy másik történet, ezt Rachel Howe és Frank Hill, a tucsoni Nemzeti Nap Obszervatórium munkatársai vették szemügyre. A 2009-es adatok elemzéséből kiderült, hogy míg a felszínen az áramlás felgyorsult, belül teljesen lelassult. Az új eredmények tükrében a legjobb számítógépes modelleket is kénytelenek voltak sutba dobni, a felfedezésből azonban nem csupán a Napról szerzett ismereteink kamatoztathatnak, de a naptevékenység és annak a Föld éghajlatára gyakorolt hatása is új fényben tűnhet fel.

Vannak, akik azt igyekeznek bebizonyítani, hogy a Nap változékonysága az éghajlatváltozás fő oka, ami felmentené az embereket és üvegházgázaikat a felelősség alól. Mások ugyanilyen szorgalmasan hangoztatják, hogy a Napnak csupán egészen parányi szerepe van a klímaváltozásban. Ha ezt a vitát egy kísérlettel le lehetne zárni, a legkézenfekvőbb stratégia az egyik tényező kizárása lenne. A naptevékenység hanyatlásával pontosan ez történik az elmúlt két évben, hiszen jóval kevesebb sugárzás éri a bolygónkat, most már csak azt kell megfigyelni, hogyan reagál a Föld a változásra.

Mike Lockwood, a brit Reading Egyetem klimatológusa máris azonosított egy reakciót, a most lezajlott szokatlanul hideg európai telet. Számos feljegyzést tanulmányozott egészen 1650-ig visszamenőleg. Az eredmény nem hozott túl nagy meglepetést: a megfigyelések szerint az alacsony naptevékenység kemény európai telekkel párosult, ami alátámasztja, hogy a naptevékenység változása kis mértékben a globális éghajlatváltozáshoz is hozzájárul, ez az összességében vett kis mérték azonban igen nagy területi ingadozásokat jelenthet.

Egy másik példa a Maunder-minimum, az 1645-1715 közötti időszak, ami alatt a napfoltok gyakorlatilag eltűntek, a naptevékenység pedig soha nem észlelt mélységekbe zuhant. Ha egy hasonló nyugalmi szakasz kezdődik - ami a fentiek alapján 2100-ig is eltarthat - az átlagosan 0,3 Celsius fokkal csillapíthat minden hőmérsékletemelkedést, amit a globális felmelegedés előidézne, állítja Georg Feulner és Stefan Rahmstorf, a Potsdami Éghajlat Kutató Intézet kutató párosa.

Valami azonban Észak-Európában felerősítette a Maunder-minimum hatását, elhozva a "kis jégkorszaknak" keresztelt periódust. Európában egyre gyakoribbakká váltak az átlagosnál hidegebb telek, az átlaghőmérséklet pedig 1-2 fokkal lecsökkent. Ugyanakkor ennek az ellenkezője is igaznak tűnik, a naptevékenység csúcspontja 2008-ban aránytalan felmelegedést eredményezett Észak-Európában. Újabb kérdés: miért vannak a naptevékenységnek ilyen hatásai egy-egy régióra?

A modellek készítői elvileg már nyomon vannak. 2003 óta az űreszközök műszerei különböző hullámhosszokon mérik a Nap kibocsátásának intenzitását és összefüggéseket keresnek az aktivitással. Az eredmények a Nap ibolyántúli sugárzását emelik ki. "Az ultraibolya sugárzás nagyon ingadozik, sokkal, sokkal jobban, mint vártuk" - mondta Lockwood.

Az ultraibolya sugárzás erősen kötődik a Nap aktivitásához. Egy-egy napkitörés a többszörösére növelheti az ibolyántúli sugárzást, ami segíti a kitörések energiájának elszállítását. A Föld éghajlata számára különösen jelentős lehet, mivel az ultraibolya fényt elnyeli a sztratoszféra ózonrétege. Minél több ultraibolya sugárzás éri el a sztratoszférát, annál több ózon képződik, a nagyobb mennyiségű ózon pedig nagyobb mennyiségű ultraibolya fény elnyelését eredményezi. Tehát a megnövekedett aktivitás idején a sztratoszféra felmelegszik, ami befolyásolja ennek a rétegnek a szeleit. "A sztratoszféra hőbevitele sokkal változékonyabb, mint hittük" - emelte ki Lockwood.

A sztatoszféra fokozott felmelegedése rejtőzhet az Európa által tapasztalt felerősödött hatások mögött. 1996-ban bebizonyították, hogy a sztratoszféra hőmérséklete befolyásolja azt a nagy magasságú légáramlatot, jet stream-et, ami nyugat-keleti irányba húzódik át Európán. Lockwood legutóbbi tanulmánya pedig azt bizonyítja, hogy amikor a Nap aktivitása alacsony, ez a légáramlat hatalmas hurkokra bomlik, melyeken a jetek visszakanyarodva blokkolják a kontinensünk felé haladó meleg nyugati szeleket, lehetővé téve a Szibériából érkező sarkvidéki légáramlatok dominanciáját Európa időjárásában.

A SOHO 15 éves pályafutása során két minimumot élt meg, egy teljes ciklust és két másik ciklust részben. Az egyik ciklus 1996-ban fejeződött be, a másik pedig most kezd magához térni. Ezalatt VIRGO műszere folyamatosan mérte a napállandót (TSI), a Nap által kibocsátott energiát. Ha ezeket a méréseket összefűzzük a korábbi küldetések adataival, akkor 30 évnyi megfigyelést kapunk a Nap energia-kibocsátásáról, amiből az olvasható ki, hogy a legutóbbi minimum alatt a Nap kibocsátása 0,015 százalékkal alacsonyabb volt a korábbi csendnél. Ez első hangzásra nem tűnik soknak, mégis kiugró eredményként tekintenek rá.

A 20. században úgy gondolták, hogy a Nap energia-kibocsátása megingathatatlan. Ez a nézet azonban kezdett megdőlni, miután 1980-ban felbocsátották a NASA Solar Maxiumum küldetését, melynek megfigyelései azt bizonyították, hogy a Nap által kibocsátott energia mennyisége 0,1 százalék körül váltakozik egy napciklus napjai vagy hetei során. Az ingadozás ellenére a TSI ugyanarra a szintre esett vissza a korábbi három minimum alkalmával, a legutóbbi elnyújtott minimum azonban más volt. Bár a megfigyelt csökkenés parányi, a tény, hogy ez egyáltalán bekövetkezett a napállandóban, példátlan.

Amennyiben a Nap kibocsátása változik, akkor a hőmérsékletének is váltakoznia kell. Bár a napkitörések is felhevítik a felszíni gázokat, a Nap magjában végbemenő változásoknak nagyobb hatással kell lenniük a hőmérsékletre; igaz a számítások azt bizonygatják, hogy több százezer évig eltarthat, mire ez a hatás érzékelhetővé válik a felszínen is. Bármi legyen is a mechanizmus, minél hűvösebb a felszín, annál kevesebb energiát tud "elpuffogtatni" a Nap. Bármilyen csökkenés a Nap energia kibocsátásában azt is magával vonja, hogy a Nap zsugorodhat, amit látszólag a megfigyelések is alátámasztanak, persze nem kell olyan katasztrófákra gondolni, mint amilyet a Sunshine című filmben ábrázolnak.

A 17. században egy francia csillagász, Jean Picard megmérte a Nap átmérőjét. Megfigyelését a Maunder-minimum idején végezte el és egy olyan eredményt kapott, mely szerint a Nap átmérője nagyobb volt a modern mérésekből megállapítottnál. A kérdés, vajon Picard ejtett hibát vagy a Nap ment össze jelentősen ilyen, kozmológiailag nézve szemvillanás alatt? "Rengeteg vita kísérte ezt a témát, és mind a mai napig nem oldódott meg a probléma" - magyarázta Gérard Thuillier a párizsi Pierre és Marie Curie Egyetem szakértője.

A földi távcsövek megfigyelései a légkör torzító hatása miatt nem elég pontosak ahhoz, hogy megoldják a kérdést, ezért a francia űrügynökség egy küldetést tervezett, amit talán nem túl meglepő módon Picard-nak kereszteltek el. A küldetés célja, hogy pontos méréseket adjon a Nap átmérőjéről és figyelje a változásokat. Sajnos a küldetés, ami egy orosz Dnyepr rakétán jutott volna el a világűrbe az orosz és a kazah politika áldozata lett. Amíg a két ország közötti viták le nem zárulnak az űrszonda kénytelen a Földön pihenni. Minden egyes nappal értékes adatoktól esünk el, miközben a Nap akadozva ugyan, de a következő aktivitási ciklusába lép.

Hogy milyen lépéssel rukkol elő csillagunk, azt az elmúlt időszak váratlan történései fényében lehetetlen megjósolni. A legtöbb csillagász szerint a napciklus tovább halad a maximum felé, azonban jelentősen alacsonyabb, a 19. században megtapasztalthoz hasonló lesz az aktivitása, de arra is találunk jeleket, hogy a Nap végleg elvesztheti napfolt formáló képességét. 2015-re teljesen eltűnhetnek a foltok, egy új Maunder-minimumot, talán egy új kis jégkorszakot indítva el.

Természetesen a Nap aktivitása koránt sem meghatározó a klímaingadozásban, csupán egy természetes forrás, amihez társulnak a vulkán kitörések, amik gázokat és por lövellnek a légkörbe. Mindezekkel együtt létfontosságú lesz megismernünk a Nap számunkra szokatlan viselkedését és azt, hogy ez hogyan befolyásolja a Földön a területi időjárási sémákat. A klimatológusok csak ekkor lesznek képesek pontosítani modelljeiket, melyek nem csupán a modern mérések értelmezését segítik, de több évszázadra visszamenően rekonstruálhatóvá teszik a Föld éghajlatának alakulását.

Laptopok Már 49 900 Ft-tól!	E-book olvasók Már 17 043 Ft-tól!	Tablet PC-k Már 23 140 Ft-tól!	LCD monitorok Már 19 800 Ft-tól!
részletek »	részletek »	részletek »	részletek »