Slunce opět žije

Kdo měl možnost přijít na naši či jinou hvězdárnu a podíval se dalekohledem na Slunce a sluneční skvrny, mohl být překvapen množstvím, tvary a velikostí nově vzniklých slunečních skvrn pozorovatelných v současné době. Některé ze skvrn jsou dokonce tak veliké, že je lze pozorovat pouhým okem, a to v okamžiku kdy je sluneční svit filtrován buď atmosférou nízko nad obzorem nebo pomocí tmavého filtru.

Obr. 1: Jedna z nejvýraznějších skupin slunečních skvrn z poslední doby.

Obr. 2: Polární záře viditelná z České republiky.

Jak vznikají sluneční skvrny

Přestože je tento jev známý po několik staletí, vysvětlení příčiny vzniku slunečních skvrn čekalo až na moderní astronomii. Dnes víme, že za vznik zodpovídají lokální magnetická pole Slunce, která v určitých místech brání toku horkého plazmatu z nitra naší hvězdy na její „povrch“. V tomto místě je pak teplota o něco nižší než v okolí, jeví se proto jako tmavý flíček na „povrchu Slunce“. Samozřejmě víme, že Slunce žádný povrch k běžném smyslu nemá. Jedná se o část nazývanou fotosféra, tedy místo, kde přestává být sluneční materiál průhledný. Pokud jde o zmiňované rozdíly teplot, pak ve fotosféře vládnou teploty okolo 5500 stupňů Celsia, přičemž sluneční skvrny jsou o několik stovek stupňů chladnější. Jejich velikost je přitom poměrně úctyhodná. Největší skupiny jsou i několikanásobně větší než naše planeta Země.

Několik let zpět

Jak již bylo zmíněno v úvodu, nynější pohled na naší hvězdu je až překvapivý, ale vzpomeňme si na situaci před několika lety, kdy byl „povrch“ Slunce pro pozorovatele naprosto fádním diskem prostým jakýchkoliv slunečních skvrn. Ano, období takzvaného slunečního minima. Jak víme, četnost slunečních skvrn, ukazující na úroveň sluneční aktivity, kolísá v periodě dlouhé přibližně 11 let. Po předchozím maximu v roce 2001 vědci čekali útlum sluneční činnosti do minima pro období kolem roku 2007. Poté pozvolný nástup „nových“ skvrn a tedy opětovné zvýšení solární aktivity. Co čert, pardon, astronom nechtěl, až do roku 2009 se na Slunci skoro nic podstatného nedělo. Přiznejme, že tak hluboké období slunečního minima nikdo nečekal. Typické solární minimum trvá kolem 486 dnů. Tentokrát jsme zažili 821 dnů bez slunečních skvrn. Vědci tedy pochopitelně zkoumali i možnost, že naše hvězda nemusí být více aktivní po delší období čítající i více desetiletí. Vzhledem ke skutečnosti, že k takové situaci již došlo v letech 1638 – 1715 (známé jako Maunderovo minimum), získaly podobné úvahy jakési reálné opodstatnění. Ovšem usuzovat podle několika málo let „spícího“ Slunce na nově nastávající Maunderovo minimum by bylo velmi odvážné a naprosto předčasné tvrzení. Jak ukazuje článek kolegy Emila Březiny z léta roku 2009, už tehdy bylo jasné, že se Slunce začíná probouzet.

Současná situace

Mnohé ze skupin slunečních skvrn, které se nyní postupně na Slunci objevují, pokrývají relativně rozsáhlé oblasti slunečního disku. Některé z nich fotograficky dokumentuje kolega Martin Leskovjan. Na obrázku 1 vidíte snímek velmi velké skupiny skvrn, označené číslem 1339. Fotografie byla pořízena dne 8. listopadu 2011. Tato skupina společně s ostatními skvrnami, které se ve stejném období objevily na Slunci, ukazují na vysokou sluneční aktivitu. Tu lze jednoduše vyjádřit relativním číslem známým jako Wolfovo číslo. Jde o počet ze Země viditelných skupin slunečních skvrn vynásobených deseti, přičemž k mezivýsledku přičteme počet jednotlivých skvrn, a to včetně skvrn ve skupinách. V době slunečního minima (0 skvrn) je výsledek 0, v maximu dosahuje relativní číslo i hodnoty 300. Nevýhodou relativního čísla je jeho možná skoková změna ve chvíli kdy skupina slunečních skvrn zmizí za okrajem disku. Přitom nelze usuzovat na změnu sluneční aktivity, pouze již není možné ze Země tyto skvrny pozorovat. Nabízí se otázka, zda sluneční činnost neměřit nějakou objektivnější metodou, např. hodnotou rádiového toku na vlnové délce 10,7 cm. V každém případě je jasné, že Slunce je v současné době již velmi aktivní, relativní číslo slunečních skvrn dosáhlo dne 10. listopadu hodnoty 220!

Co nás čeká v době maxima sluneční činnosti?

Slunce by mělo být poseto množstvím skvrn nejrůznějších velikostí. A nejen to. Dalšími jevy způsobenými poruchami lokálních magnetických polí na Slunci jsou protuberance, které se mohou díky rekonexím magnetických polí proměnit v následné erupce. Ty jsou klasifikovány třídami A, B, C, M, X, přičemž X jsou ty nejsilnější. Předpovědi těchto jevů jsou zatím velmi obtížné, existuje spíše pravděpodobnostní prognóza zda se v dané aktivní oblasti na Slunci vyskytne erupce. V době psaní tohoto článku byla pravděpodobnost erupce třídy M odhadována na 70 %, třídy X na 10 %. Jde již o poměrně vysoká čísla. Pokud se stane, že silná erupce vyvrhne část slunečního plazmatu směrem k Zemi, pak by tento oblak nabitých částic mohl při kolizi s naší planetou způsobit určité škody. Avšak díky magnetosféře Země nemusíme mít obavy, neboť tento náš „magnetický deštník“ částice plazmatu velmi účinně odstíní. Vliv na živé organismy je proto zanedbatelný. Fakt, že pozemský život existuje pod různě aktivním Sluncem již 3,5 miliardy let, je dostatečně uklidňujícím argumentem. Ovšem důsledky silných erupcí mohou mít neblahý vliv především na techniku, na které je dnešní lidstvo svým způsobem závislé. Družice na vysokých oběžných drahách již nejsou tak účinně chráněny zemskou magnetosférou, hrozí poškození jejich elektroniky. Změny v ionizaci ve vysokých vrstvách atmosféry mohou způsobit výpadky radiových přenosů. Důsledkem interakce plazmatu se zemskou magnetosférou jsou elektrická pole indukovaná na dálkových elektrických spojích, což může způsobit jejich přetížení a následný výpadek. V podobné situaci se ocitla Kanada při předposledním maximu sluneční činnosti, kdy dne 13. března 1989 došlo k významnému výpadku (tzv. black-outu) elektrické sítě. Naproti tomu při posledním slunečním maximu v roce 2001 k podobně rozsáhlému výpadku nedošlo. Naštěstí velmi rozsáhlé black-outy, případně ztráty kosmických družic jsou v maximu sluneční aktivity spíše ojedinělou záležitostí. Obvykle trvá několik dnů než dorazí oblak nabitých částic ze Slunce na Zemi a situaci lze v dnešní době sledovat pomocí několika slunečních sond – SOHO, SDO, dvojice družic Stereo. Je proto možné s předstihem částečně předejít výše zmiňovaným následkům – např. věnovat zvýšenou pozornost elektrickým sítím, přepnout družice do safe-módu a podobně. Jiným a zcela neškodným důsledkem zvýšené solární aktivity jsou polární záře viditelné například i z České republiky. Důkazem je fotografie polární záře nad Vsetínem (viz obr. 2), kterou pořídit spolupracovník Marian Trlica v roce 2003, tedy krátce po posledním slunečním maximu. Pokud tedy bude v následujících měsících sluneční činnost sílit, rozhodně si nenechme ujít možnost sledovat „povrch“ Slunce speciálními k tomuto účelu určenými dalekohledy. Případně doporučuji sledovat aktuální dění a alerty na webových stránkách www.spaceweather.com. Možná se dočkáme další polární záře viditelné i u nás.