Αστρονομία και Κοινωνία Σύγχρονα Θέματα
Κοσμικές Διαδρομές
Αστρονομικά Νέα
Βασικές Γνώσεις
Άρθρα & Θέματα
Ημεροδείκτης
Κύρια Άρθρα
ΙΑΑ Πρώτη σελίδα
ΕΑΑ Πρώτη σελίδα
επιστροφή 
 

Το παρατεταμένο ελάχιστο της ηλιακής δραστηριότητας
 
Δρ. Γ. Τσιροπούλα*

Ινστιτούτο Διαστημικών Εφαρμογών & Τηλεπισκόπησης, Εθνικό Αστεροσκοπείο Αθηνών

 
*Η Δρ. Γ. Τσιροπούλα είναι ερευνήτρια στο Εθνικό Αστεροσκοπείο Αθηνών
 

Ο Ήλιος, όπως άλλωστε και όλα τα αστέρια, υφίσταται συνεχείς αλλαγές σε διάφορες χρονικές κλίμακες, από μερικά δευτερόλεπτα ως και αιώνες. Οι αλλαγές αυτές έχουν άμεσες επιδράσεις τόσο στο κοντινό μας διάστημα όσο και στην ίδια τη Γη και γίνονται αντιληπτές από τις μεταβολές της ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας και των σωματιδίων που εκπέμπει. Πολλές μάλιστα από αυτές εμφανίζουν μια περίπου περιοδική συμπεριφορά με ελάχιστα και μέγιστα να εναλλάσσονται ανά περίπου 11, 22, 80, 200, αλλά και περισσότερα, χρόνια και σηματοδοτούν την ηλιακή δραστηριότητα που χαρακτηρίζεται έτσι από περιόδους ηρεμίας ή περιόδους έντονων φαινομένων. Μια τέτοια περιοδική συμπεριφορά παρουσιάζει και η εμφάνιση διαφόρων σχηματισμών πάνω στην επιφάνεια του Ήλιου. Οι πιο γνωστοί σχηματισμοί, που χρησιμοποιούνται ως δείκτες της ηλιακής δραστηριότητας, είναι οι ηλιακές κηλίδες, κυρίως γιατί ο αριθμός τους άρχισε να καταμετρείται σε καθημερινή σχεδόν βάση, και άρα να μας είναι γνωστός, από τον 16ο αιώνα με την εμφάνιση του τηλεσκοπίου.
Οι κηλίδες είναι σκοτεινοί, ψυχροί σχηματισμοί των οποίων, τις περισσότερες φορές, το μέγεθος υπερβαίνει κατά πολύ το μέγεθος της Γης. Πρώτος ο Γερμανός αστρονόμος Heinrich Schwabe, στα μέσα του 1800, ανακάλυψε ότι ο αριθμός τους φτάνει σε ένα μέγιστο που ακολουθείται από ένα ελάχιστο με μια περιοδικότητα 11 περίπου χρόνων. Η διάρκεια αυτή ονομάζεται ηλιακός κύκλος. Οφείλουμε, βέβαια, να πούμε ότι το 11 δεν αποτελεί έναν μαγικό αριθμό, καθώς υπάρχουν κύκλοι που έχουν διαρκέσει 9 χρόνια και άλλοι που έχουν διαρκέσει 14 χρόνια. Η περιοδική αυτή συμπεριφορά παραμένει λίγο-πολύ σταθερή για περισσότερο από 200 χρόνια.
Κατά τη διάρκεια του ηλιακού μέγιστου παρατηρείται, εκτός από την αύξηση του αριθμού των κηλίδων, και αύξηση του αριθμού άλλων ιδιαίτερα έντονων φαινομένων, όπως οι εκλάμψεις και οι στεμματικές εκτινάξεις μάζας. Τα φαινόμενα αυτά, μέσω των οποίων εκτοξεύονται και φορτισμένα σωματίδια στο διαπλανητικό χώρο, είναι δυνατόν να προκαλέσουν δραματικά φαινόμενα στο διαστημικό περιβάλλον της Γης, αλλά και στην ίδια τη Γη. Έτσι όταν γίνονται ιδιαίτερα έντονα είναι δυνατόν να προκαλέσουν βλάβες σε ηλεκτρονικά εξαρτήματα διαστημοπλοίων, αλλά και να θέσουν σε κίνδυνο τη ζωή των αστροναυτών. Οι τηλεπικοινωνίες μέσω δορυφόρων, η σε μεγάλη απόσταση μετάδοση ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας, συστήματα πλοήγησης, δίκτυα ηλεκτροδότησης, είναι δυνατόν να υποστούν διακοπές ή και σοβαρές ως και ανεπανόρθωτες βλάβες. Η ακτινοβολία επίσης που εκπέμπεται από τον Ήλιο αυξάνεται σε όλα τα μήκη κύματος. Καθώς ο Ήλιος αποτελεί μια μοναδική πηγή ενέργειας και φωτός, η οποία ρυθμίζει και συντηρεί τη ζωή στον πλανήτη μας και επιπλέον, καθώς όλο και περισσότερες ανθρώπινες δραστηριότητες, τόσο πολιτικές όσο και στρατιωτικές, εξαρτώνται από τη χρήση του διαστήματος, είναι φανερό ότι καθίσταται επιτακτική η ανάγκη παρατήρησης και κατανόησης των μεταβολών της ηλιακής δραστηριότητας, αλλά και η δυνατότητα πρόβλεψής τους.
Για τους λόγους αυτούς οι επιστήμονες συστηματικά παρατηρούν και καταγράφουν την ηλιακή συμπεριφορά. Από αυτές τις παρατηρήσεις έχει προκύψει τα τελευταία χρόνια ένα φαινόμενο, που τους έχει προβληματίσει. Ποιο είναι αυτό; Mετά το 2000-01, οπότε και παρατηρήθηκε ένα μέγιστο στην ηλιακή δραστηριότητα, θα έπρεπε, σύμφωνα με τις προβέψεις, να έχει παρατηρηθεί ένα ελάχιστο κατά το 2007 και κατόπιν να έχει αρχίσει κάποια εμφανής ηλιακή δραστηριότητα. Αντί γι αυτό, ζούμε μια παρατεταμένη περίοδο ηλιακής ηρεμίας, καθώς κατά τη διάρκεια των 366 ημερών του 2008 δεν παρατηρήθηκαν κηλίδες τις 266 ημέρες (ποσοστό 73%) (Σχ. 1). Αν θέλαμε να βρούμε ένα χρόνο με  περισσότερες ημέρες χωρίς την παρουσία κηλίδων θα έπρεπε να πάμε πίσω στο 1913, έτος κατά το οποίο μετρήθηκαν 311 ημέρες χωρίς κηλίδες (Σχ. 2). Ίσως μάλιστα η περίοδος του ελαχίστου, που ζούμε στις μέρες μας, να παραταθεί κατά πολύ ακόμη, καθώς μέχρι την 1η Ιανουαρίου ως την 1η  Ιουνίου του 2009 δεν υπήρχαν κηλίδες στον Ήλιο τις 123 ημέρες (ποσοστό 82%).
Είναι, λοιπόν, γεγονός, ότι ζούμε ένα από τα μεγαλύτερης διάρκειας ελάχιστα της ηλιακής δραστηριότητας των τελευταίων σχεδόν 100 χρόνων. Εκτός, μάλιστα, από την έλλειψη κηλίδων, μετρήσεις από το διαστημόπλοιο Ulysses δείχνουν μία μείωση της τάξης του 20% στην πίεση του ηλιακού ανέμου από τα μέσα του 1990. Η πίεση αυτή έχει αγγίξει την χαμηλότερη τιμή της από το 1960, οπότε και άρχισαν αυτές οι μετρήσεις. Η μείωση της πίεσης του ηλιακού ανέμου έχει σαν συνέπεια την αύξηση της κοσμικής ακτινοβολίας, που φτάνει στη Γη, η οποία με τη σειρά της έχει βρεθεί ότι σχετίζεται άμεσα με τη δημιουργία νεφών. Μετρήσεις από διαστημόπλοια της NASA έχουν δείξει, επίσης, ότι από το 1966 η ακτινοβολία του Ήλιου στο ορατό έχει ελαττωθεί κατά 0.02% και στο υπεριώδες κατά 6%. Η ακτινοβολία στο υπεριώδες είναι υπεύθυνη τόσο για την καταστροφή όσο και για την παραγωγή του όζοντος στη στρατόσφαιρα της Γης. Το όζον απορροφά την επικίνδυνη για τον ανθρώπινο οργανισμό υπεριώδη ακτινοβολία. Εμποδίζει ιδιαίτερα την πλέον επικίνδυνη μορφή της την UV-B που επιδρά κατ' ευθείαν στην έλικα του DNA διασπώντας την και προκαλώντας καρκίνο. Λιγότερη υπεριώδης ακτινοβολία σημαίνει επομένως μικρότερη καταστροφή τού όζοντος της στρατόσφαιρας (αν και βέβαια θα πρέπει να λάβουμε υπόψη μας και την ελάττωση του όζοντος (την «τρύπα» του όζοντος), η οποία οφείλεται στις ανθρώπινες δραστηριότητες). Τέλος μετρήσεις από ραδιοτηλεσκόπια δείχνουν ότι η ακτινοβολία του Ήλιου στα ραδιοκύματα έχει αγγίξει τη χαμηλότερη τιμή της από το 1955. Όλα αυτά τα ελάχιστα αποτελούν ένα ενδιαφέρον αντικείμενο επιστημονικής έρευνας, καθώς σ' όλη τη διάρκεια της «διαστημικής» λεγόμενης εποχής, η οποία άρχισε γύρω στο 1950, δεν έχουν ξανά παρατηρηθεί.

 
Εικόνα 1. Ο Ήλιος, το Σεπτέμβριο του 2001 (αριστερά), οπότε και ήταν ιδιαίτερα ενεργός, και τον Αύγουστο του 2008 (δεξιά), σε κατάσταση ηρεμίας. Έτσι τον «είδε» ο δορυφόρος SoHO (NASA/ESA) με δύο από τα όργανα που μεταφέρει.

 

 

Η συμπεριφορά αυτή, παρατεταμένης έλλειψης ηλιακής δραστηριότητας, δεν είναι  βέβαια πρωτόγνωρη. Ηλιακά ελάχιστα, ίσως και μεγαλύτερης διάρκειας, είχαν συμβεί και στις αρχές του προηγούμενου αιώνα, το 1901 και το 1913. Ακόμη μεγαλύτερης διάρκειας είχαν συμβεί πριν 200 περίπου χρόνια από το 1790 ως το 1830, περίοδος που είναι γνωστή ως ελάχιστo του Dalton, ενώ μια ακόμη μεγαλύτερης διάρκειας περίοδος, η οποία είναι γνωστή ως ελάχιστο του Maunder, είχε συμβεί από το 1645 ως το 1715. Το πλέον αξιοπερίεργο είναι ότι κατά τις περιόδους αυτές είχαμε χαρακτηριστικά ψυχρές κλιματικές περιόδους στη Γη. Για την τελευταία μάλιστα περίοδο, πολλές ιστορικές μαρτυρίες κάνουν λόγο για μια «παγωμένη» Ευρώπη, καθώς οι θερμοκρασίες, που επικρατούσαν, ήταν αρκετά μικρότερες από τις σημερινές, ενώ έχει μείνει γνωστή ως «Μικρή εποχή των παγετώνων».
Δεν είναι, λοιπόν περίεργο το γεγονός ότι υπάρχουν επιστήμονες, οι οποίοι εκφράζουν την εικασία, ότι το παρατεταμένο ηλιακό ελάχιστο είναι πιθανόν να έχει τη δυνατότητα να σταματήσει την αύξηση της θερμοκρασίας της Γης ή και να την αντιστρέψει. Σε αντίθεση με αυτήν την άποψη βρίσκονται πολλοί κλιματολόγοι, οι οποίοι θεωρούν ότι κυρίως υπεύθυνες για την κλιματική αλλαγή είναι κάποιες ανθρώπινες δραστηριότητες και ότι ο μόνος τρόπος να σταματήσει η αύξηση της θερμοκρασίας της Γης είναι να ενταθούν οι προσπάθειες, ώστε αυτές να ελαττωθούν ή και να σταματήσουν.
Δυστυχώς, σήμερα δεν είμαστε ακόμα σε θέση να πούμε τι πρόκειται να συμβεί. Τα διάφορα μοντέλα σχετικά με το πότε θα τελειώσει το ηλιακό ελάχιστο, πότε και πόσο μεγάλο θα είναι το επόμενο ηλιακό μέγιστο και πόσο σημαντική είναι η επίδραση του Ήλιου στην κλιματική αλλαγή δεν συμφωνούν μεταξύ τους. Κι αυτό γιατί βασίζονται σε πολλές υποθέσεις, καθώς δεν γνωρίζουμε ακόμα με βεβαιότητα τη φυσική που βρίσκεται πίσω από αυτά τα φαινόμενα. Και, όπως είναι γνωστό, επιβεβαίωση ή διάψευση των υποθέσεων προσφέρει μόνο η πειραματική επαλήθευση, η οποία στην προκειμένη περίπτωση δεν μπορεί να γίνει παρά μόνο αφού ζήσουμε τα φαινόμενα. Ως τότε καλό είναι να μην περιμένουμε τον «από μηχανής θεό» -τον Ήλιο- να μας λύσει τα προβλήματα που εμείς οι άνθρωποι δημιουργούμε στη Γη.

Εικόνα 2 . Συγκριτικό γράφημα που δείχνει τον αριθμό των ημερών χωρίς κηλίδες σε κάποια έτη τα τελευταία εκατό χρόνια.

 

 

 

 
Η επίσκεψη αυτού του δικτυακού τόπου προϋποθέτει την αποδοχή των "όρων χρήσης"

© 2004-2010, Εθνικό Αστεροσκοπείο Αθηνών