Υπάρχει περίπτωση η «τούμπα» του άστρου μας να επηρεάσει το κλίμα επάνω στη Γη;
Η αλλαγή του χρόνου εφέτος συνοδεύτηκε από ένα αναμενόμενο αλλά αξιοσημείωτο αστρονομικό γεγονός. Στη δημοσιογραφική γλώσσα θα λέγαμε ότι «ο Ηλιος αναποδογύρισε», αλλά πιο σωστό θα ήταν να πούμε απλά ότι το μαγνητικό πεδίο του Ηλιου άλλαξε πολικότητα. Ισως θα απορούσε κανείς πώς μπορεί να συμβεί κάτι τέτοιο ή, ακόμη πιο βασικό, θα μπορούσε να διερωτηθεί τι σημασία έχει ένα τέτοιο γεγονός για τους κατοίκους της Γης και την καθημερινότητά τους.
Η απάντηση στο πρώτο ερώτημα είναι πως η κατανόηση αυτού του φαινομένου, που έχει παρατηρηθεί εδώ και 150 χρόνια, είναι σχετικά πρόσφατη, αφού άρχισε να διαμορφώνεται μόλις στο δεύτερο μισό του 20ού αιώνα.
Οσον αφορά τη σημασία του, αρκεί να αναφέρω ότι η κατάσταση του μαγνητικού πεδίου του Ηλιου παίζει σημαντικό ρόλο στην ηλιακή δραστηριότητα η οποία, όπως έχει αποδειχθεί στατιστικά, συνδέεται στενά με τη μέση θερμοκρασία και τη βροχόπτωση στη Γη.
Ισως μάλιστα η παρατηρούμενη μείωση της ηλιακής δραστηριότητας να αντισταθμίσει στο μέλλον την αύξηση της θερμοκρασίας από το φαινόμενο του θερμοκηπίου. Και ίσως-ίσως να μας επιτρέψει ακόμη να φτιάξουμε πάλι βιολιά της ποιότητας και της αξίας ενός Στραντιβάριους.
Ισως μάλιστα η παρατηρούμενη μείωση της ηλιακής δραστηριότητας να αντισταθμίσει στο μέλλον την αύξηση της θερμοκρασίας από το φαινόμενο του θερμοκηπίου. Και ίσως-ίσως να μας επιτρέψει ακόμη να φτιάξουμε πάλι βιολιά της ποιότητας και της αξίας ενός Στραντιβάριους.
Η επιφάνεια της κεντρικής ομάδας κηλίδων σε αυτή τη φωτογραφία του 2001 είναι 13 φορές μεγαλύτερη από την επιφάνεια της Γης
Το δίπολο του άστρου μας
Οι αρχαίοι έλληνες και κινέζοι αστρονόμοι είχαν αρκετές φορές παρατηρήσει με γυμνό μάτι μικρές σκοτεινές περιοχές στον ηλιακό δίσκο, αλλά η συστηματική παρατήρηση και καταγραφή αυτών των περιοχών, που ονομάζονται κηλίδες, άρχισε από την εποχή που εφευρέθηκε το τηλεσκόπιο, στις αρχές του 17ου αιώνα. Στα μέσα του 19ου αιώνα διαπιστώθηκε ότι ο αριθμός των κηλίδων στην ηλιακή επιφάνεια αυξομειώνεται με μια περιοδικότητα περίπου 11 ετών και πολλές θεωρίες προτάθηκαν για την ερμηνεία αυτού του φαινομένου. Αυτή που έχει επικρατήσει σήμερα προτάθηκε από τον αμερικανό αστρονόμο Γιουτζίν Πάρκερ τη δεκαετία του 1950 και συνδέει την εμφάνιση των κηλίδων με το μαγνητικό πεδίο του Ηλιου.
Οι αρχαίοι έλληνες και κινέζοι αστρονόμοι είχαν αρκετές φορές παρατηρήσει με γυμνό μάτι μικρές σκοτεινές περιοχές στον ηλιακό δίσκο, αλλά η συστηματική παρατήρηση και καταγραφή αυτών των περιοχών, που ονομάζονται κηλίδες, άρχισε από την εποχή που εφευρέθηκε το τηλεσκόπιο, στις αρχές του 17ου αιώνα. Στα μέσα του 19ου αιώνα διαπιστώθηκε ότι ο αριθμός των κηλίδων στην ηλιακή επιφάνεια αυξομειώνεται με μια περιοδικότητα περίπου 11 ετών και πολλές θεωρίες προτάθηκαν για την ερμηνεία αυτού του φαινομένου. Αυτή που έχει επικρατήσει σήμερα προτάθηκε από τον αμερικανό αστρονόμο Γιουτζίν Πάρκερ τη δεκαετία του 1950 και συνδέει την εμφάνιση των κηλίδων με το μαγνητικό πεδίο του Ηλιου.
Η θεωρία του Πάρκερ, γνωστή και ως θεωρία της Μαγνητικής Γεννήτριας, εξηγεί την ύπαρξη του μαγνητικού πεδίου του Ηλιου ως αποτέλεσμα του συνδυασμού αφενός της περιστροφής του και αφετέρου των ανοδικών ρευμάτων που αποτελούνται από ιονισμένο αέριο (κυρίως πρωτόνια και ηλεκτρόνια) και μεταφέρουν ενέργεια από το εσωτερικό του στην επιφάνειά του. Σύμφωνα με το μοντέλο του Πάρκερ, σε εποχές μικρού αριθμού κηλίδων το μαγνητικό πεδίο του Ηλιου έχει την ομαλή μορφή ενός διπόλου, δηλαδή ενός ραβδοειδούς μαγνήτη, επειδή αυτή είναι μια ευσταθής κατάσταση «ισορροπίας» μεταξύ της κίνησης του ιονισμένου αερίου στο εσωτερικό του Ηλιου και του μαγνητικού πεδίου του.
Γιατί έρχεται «τούμπα»
Αν η ισορροπία αυτή ήταν απολύτως ευσταθής, τότε το μαγνητικό πεδίο του Ηλιου θα παρέμενε το ίδιο για πάντα. Είναι όμως μόνο προσεγγιστικά ευσταθής και, από την ίδια στιγμή που θα «εγκατασταθεί» ένα διπολικό μαγνητικό πεδίο στον Ηλιο, αρχίζει και η «φθορά» του.Κατά τη διάρκεια αυτής της «φθοράς» το μαγνητικό πεδίο γίνεται ολοένα και πιο χαοτικό, ενώ παράλληλα εμφανίζονται όλο και περισσότερες κηλίδες, καθώς και εκλάμψεις, όπως ονομάζονται οι εκρήξεις στην επιφάνεια του Ηλιου. Το μέγιστο αυτής της δραστηριότητας εμφανίζεται περίπου πεντέμισι χρόνια αργότερα, οπότε και «αναποδογυρίζει» το μαγνητικό πεδίο του Ηλιου, όπως ακριβώς συνέβη στις αρχές της εφετινής χρονιάς.
Αν η ισορροπία αυτή ήταν απολύτως ευσταθής, τότε το μαγνητικό πεδίο του Ηλιου θα παρέμενε το ίδιο για πάντα. Είναι όμως μόνο προσεγγιστικά ευσταθής και, από την ίδια στιγμή που θα «εγκατασταθεί» ένα διπολικό μαγνητικό πεδίο στον Ηλιο, αρχίζει και η «φθορά» του.Κατά τη διάρκεια αυτής της «φθοράς» το μαγνητικό πεδίο γίνεται ολοένα και πιο χαοτικό, ενώ παράλληλα εμφανίζονται όλο και περισσότερες κηλίδες, καθώς και εκλάμψεις, όπως ονομάζονται οι εκρήξεις στην επιφάνεια του Ηλιου. Το μέγιστο αυτής της δραστηριότητας εμφανίζεται περίπου πεντέμισι χρόνια αργότερα, οπότε και «αναποδογυρίζει» το μαγνητικό πεδίο του Ηλιου, όπως ακριβώς συνέβη στις αρχές της εφετινής χρονιάς.