Zvětšit obrázek

Obežná dráha Zeme.
Kredit: National Maritime Museum

Už Kepler vedel, že všetky planéty v Slnečnej sústave obiehajú okolo Slnka po eliptických dráhach. Dnes je tento poznatok obsahom prvého Keplerovho zákona. Excentricita – teda miera akou sa eliptická dráha líši od dokonalého kruhu je v prípade Zeme 1,7 percenta. Medzi najmenšou vzdialenosťou k Slnku – perihéliom (147,5 miliónov km), cez ktoré Zem prechádzala tento rok 3. januára, a dnešným aféliom (152,6 miliónov km) nie je teda veľký rozdiel – okolo 5 miliónov km. To však spôsobuje, že dnes na Zem dopadá o 7 percent menej slnečného žiarenia, než pred pol rokom.

Zvětšit obrázek

Na severnej pologuli má pevnina podstatne väčšiu rozlohu, než na južnej. Tento fakt v súhre so sklonom rotačnej zemskej osi spôsobuje, že v aféliu je priemerná teplota na Zemi vyššia, než v perihéliu.
Kredit: PALEOMAP Project

Sklon rotačnej osi o 23,5 stupňa od kolmice na rovinu obehu spôsobuje, že my to v týchto severných zemepisných šírkach pociťujeme výrazne naopak a práve nás umárajú letné horúčavy, pretože slnečné lúče sem dopadajú o takmer 47 stupňov kolmejšie než v januári a aj deň trvá podstatne dlhšie. No z celoplanetárneho hľadiska by práve v januári malo byť teoreticky teplejšie. V skutočnosti nie je. Rozloha kontinentov je na severnej pologuli väčšia, na južnej je viac vodnej plochy. Pevnina sa rýchlo prehreje a rýchlo teplo vyžiari, neakumuluje ho ako masy vody v oceáne. To spôsobuje, že priemerná teplota, prepočítaná na celú planétu je vyššia o 2,3 stupňov Celsia teraz v aféliu, než v januárovom perihéliu, keď sme k Slnku bližšie.

Z druhého Keplerovho zákona navyše vyplýva, že obiehajúca planéta sa pohybuje rýchlejšie, keď je blízko Slnka, než keď je od neho ďalej. Preto astronomické leto na severnej pologuli trvá o približne 2 dni dlhšie, než na južnej.

Slnko je teda dnes od nás najďalej a navyše je prekvapujúco pokojné. Už tretí rok nie sú nijako výnimočné celé série dní, keď sa na jeho povrchu neobjaví žiadna škvrna. Aj keď takéto flegmatické obdobie je štandardnou fázou jeho asi 11-ročného cyklu, počas ktorého  slnečná aktivita postupne narastá a následne opäť klesá, v porovnaní s predchádzajúcimi minimami je to súčasné výraznejšie a dlhšie. Slnku akoby sa jednoducho nechcelo rozbehnúť do ďalšieho cyklu, s poradovým číslom 24. Číslovanie cyklov zaviedol švajčiarsky astronóm Rudolf Wolf (1816-1893), ktorý z historických záznamov zrekonštruoval spätne merania počtov slnečných škvŕn až do roku 1755 a cyklus 1755-1766 sa od tých dôb označuje ako prvý.

Zvětšit obrázek

Zmena slnečnej aktivity počas minulého, 23. solárneho cyklu
Kredit: NASA

Pred mesiacom sa na pracovnom seminári s ústrednou témou: Premenlivosť slnečnej aktivity, klíma na Zemi a kozmické prostredie (Solar Variability, Earth"s Climate and the Space Environment) stretli vedci z Európy, Ázie, Severnej aj Latinskej Ameriky a Afriky.

Saku Tsuneta, programový manažér  slnečného programu Hinode z Japonského národného astronomického observatória súčasný stav slnečnej letargie okomentoval slovným spojením, ktoré v pôvodnom znení má určitú svojráznosť: "It continues to be dead" (Zotrváva mŕtve). Žiadny z predpovedných modelov takúto situáciu nepredvídal. Pre slnečných pozorovateľov obdobie bez dramatickejších javov na Slnku je trochu nudnejšie. Netrpezliví sú najmä členovia tímov novších slnečných programov - japonského satelitu Hinode (Východ Slnka) a amerických sond - dvojičiek STEREO. Tieto tri sondy boli na obežné dráhy vypustené v 2. polroku 2006, teda už v období súčasného minima slnečnej aktivity.

V rámci spolupráce na projekte Hinode, do ktorej sa zapojili mnohé observatóriá, sa vybudovalo aj niekoľko nových pozorovacích staníc v Indii, Nórsku, na Aljaške a na Južnom póle. Zabezpečujú prijímanie a spracovanie údajov zo sondy. Aj keď Slnko zatiaľ žiadnu dramatickú show nepredvádza, predsalen Hinode poskytla začiatkom apríla zaujímavý záznam erupcie na okraji slnečného disku. Na videách z röntgenového teleskopu na palube sondy Hinode a z UV kamier na sonde TRACE (Transition Region and Coronal Explorer, štart – marec 1998) je možné pozorovať ako vďaka prudko uvoľnenej magnetickej energii je približne miliarda ton horúcej plazmy vyvrhávaná rýchlosťou asi 1000 km/s do priestoru a pozdĺž magnetických siločiar strhávaná zasa naspäť. Video dokazuje, že sa to deje v oboch smeroch súčasne – medzi oboma magnetickými pólmi slnečnej škvrny.

Pohyb más horúcej koronálnej  plazmy pri slnečnej erupcii. Prúdy ionizovanej plazmy „tečú“ pozdĺž magnetických siločiar spájajúcich oba magnetické póly slnečnej škvrny jedným i druhým smerom súčasne. Zdroj: NASA  

Zvětšit obrázek

Znázornenie (samozrejme bez mierok) polohy sond STEREO a Voyager 1 a 2 v heliosfére. Vo vzdialenosti, označenej ako termination shock (terminačná rázová vlna) sa slnečný vietor – riedky prúd elektricky nabitých častíc, ktorý sa neustále šíri zo Slnka na všetky strany – prudko spomaľuje z nadzvukovej rýchlosti asi 400 až 700 km/s na podzvukovú (asi 90 km/s?). Za touto rázovou vlnou sa nachádza takzvaný obal heliosféry (heliosheath), ktorý je v smere pohybu Slnečnej sústavy hustejší (farebná škála). Pôvodne neutrálne vysokoenergetické častice sa pri prelete touto oblasťou ionizujú. Senzory sond STEREO ich dokážu detegovať. Kredit: Linghua Wang/UC Berkeley

Akronym STEREO (Solar TErrestrial RElations Observatory) ukrýva dve, takmer identické sondy, ktoré poskytujú stereozábery Slnka a javov na jeho povrchu. Program je zameraný najmä na lepšie zmapovanie a pochopenie vzniku erupcie koronárnej hmoty, na pohyb a urýchľovanie častíc v spodných vrstvách slnečnej koróny a na šírenie sa prúdu takýchto nabitých častíc „slnečného vetra“ medziplanetárnym priestorom.

Zaujímavé výsledky však STEREO poskytuje aj z opačného smeru – zo vzdialenej oblasti na hranici vplyvu Slnka. Na samotnej hranici - heliopauze, vo vzdialenosti asi 15 miliárd kilometrov, sa pôsobenie slnečného vetra vyrovnáva s pôsobením medzihviezdneho prachu, nabitých častíc a polí. Slnečná sústava však rotuje okolo centra Galaxie a tento pohyb deformuje heliosféru (celý priestor vplyvu slnečného vetra) do tvaru obrovskej kvapky. V smere pohybu vzniká na jej vonkajšej hranici čelná rázová vlna zapríčinená interakciou dvoch magnetických polí - slnečného a galaktického.

Je to málo preskúmaná a veľmi ťažko aj preskúmateľná oblasť, v ktorej sa v súčasnosti nachádzajú dve čiastočne funkčné, už tridsaťročné sondy Voyager 1 a 2. A tak skutočnosť, že práve senzory pre ultravysoké teploty na palubách sond STEREO dokážu skúmať vysokoenergetické častice prilietavajúce až z týchto okrajových končín Slnečnej sústavy rozširuje význam tohto projektu o ďalší dôležitý rozmer.

Animácia obežných dráh sond STEREO počas dvoch rokov ich plánovanej misie. Kredit: NASA/Chris Chrissotimos

Zdroj:  NASA    Spaceweather   Wikipedia