Maximum sluneční aktivity, které nastane pravděpodobně v květnu roku 2013, dělá lidstvu vrásky už několik let. Katastrofičtí proroci věští zkázu světa jako obvykle, ale co všechno, proč a jak se může stát ve skutečnosti? Lze vůbec následky odhadnout a jsme schopni se na projevy zvýšené sluneční aktivity připravit?
Výbušný temperament naší hvězdy
Slunce je pro člověka záhadou od pravěku. První lidé k němu vzhlíželi se strachem a s prosbou, aby je nenechalo ve tmách a zase příští den vyšlo. Dnes máme o Slunci podstatně sofistikovanější poznatky, ale všechno stále ještě nevíme. Máme stále důvod k obavám? Co se vlastně děje při našem tête à tête se Sluncem?
Sluneční energie je základní podmínkou života na naší planetě, proto je aktivita Slunce stále tématem vědeckých výzkumů i vděčnou záminkou pro vytrvalé hlasatele zkázy. Naše pozornost se soustřeďuje na procesy probíhající uvnitř naší hvězdy, detailní poznání jejich vzájemných souvislostí i na rizika zvýšené sluneční aktivity a její důsledky pro civilizaci.
Přijde namísto doby ledové sluneční bouře?
Ještě zhruba před rokem bylo Slunce středem pozornosti ze zcela jiného důvodu – vědci byli zneklidnění jeho dlouhotrvajícím obdobím snížené aktivity a některé úvahy se zabývaly i extrémní možností příchodu nové doby ledové a s tím spojeným podstatným zhoršením podmínek pro veškerý život na Zemi.
V polovině prosince 2009 dostali vánoční dárek – Slunce se probudilo a jeho aktivita začala stoupat. Hypotézy o době ledové upadly v zapomnění a výzkum sluneční aktivity a předpovědi jejích cyklů se podobně jako Slunce přepóloval na jevy, které souvisí se zvýšenou sluneční aktivitou.
Životadárná koule plazmatu
Proč je aktivita Slunce tak nevypočitatelná? Díky jeho hvězdným vlastnostem. Slunce je vlastně obrovská koule plazmatu, ionizovaného plynu (plazma je nazývána také čtvrtým skupenstvím hmoty). Jeho energetický stav je tak vysoký, že umožňuje existenci volných elektronů a iontů (»opuštěných« jader atomů), které za normálních okolností spolu existují jako jeden atom. Obvykle je v plazmatu podle jeho fyzikální charakteristiky přítomno i něco neutrálních celých atomů nebo molekul. S hmotou ve formě plazmatu se můžeme setkat v podobě blesků, polární záře, uvnitř zářivek nebo třeba i v elektrickém oblouku. Ve vesmíru bychom ji našli například v konvenčních hvězdách včetně Slunce, v mlhovinách a zavane k nám i jako sluneční vítr.
Foton-elektronový biliár
Jak sluneční energie vzniká? V nitru Slunce, v jádře, probíhá termojaderná fúze, při které se vodík mění na helium. Tato reakce generuje obrovské množství energie ve formě fotonů krátkovlnného tzv. tvrdého gama záření. Ty potom pomalu směřují k povrchu Slunce a ve srážkách s volnými elektrony jim předávají zpět část své energie. Když se dostanou do vrchních vrstev, stanou se z nich fotony o mnohem delších vlnových délkách, ve spektru, kde se nacházejí i vlnové délky viditelného světla.
S elektromagnetem nad hlavou
Pro generování elektromagnetického pole je zase nejdůležitější to, že jádro a jemu nejbližší radiační zóna rotují spořádaně jako pevné těleso. Naopak vnější konvektivní zóna se chová jako těleso plynné a rotuje rychleji na pólech a pomaleji v oblasti slunečního rovníku. Zóna, kde se různě se chovající vrstvy při rotaci třou o sebe, se nazývá tachoklina. Třením vznikají elektrické proudy a magnetické pole. Siločáry, které vznikají, si můžete hodně zjednodušeně představit třeba jako pružné pásky, které se navíjejí okolo Slunce a hromadí energii.
Nevypočitatelné rozmary Slunce
Pokud síla směřující z jádra na povrch působí na energii v siločárách, vidíme následky na povrchu Slunce jako protuberance, erupce, koronární výrony hmoty a sluneční skvrny (to jsou vlastně místa, kde je zesílené magnetické pole, proto se jim říká také magnetické skvrny). Protuberance vypadá, jako když vyšplouchne smyčka plazmy nad povrch Slunce a zase se spořádaně vrátí zpět. Soustava takových smyček se někdy poeticky nazývá magnetická fontána. Naproti tomu erupce, obrovské exploze na povrchu Slunce, jsou prudší a vyvrhnou do prostoru obrovské množství energie ve formě záření i nabitých částic (hlavně protonů a elektronů). Ty pak putují jako magnetický sluneční oblak sluneční soustavou a mohou se setkat i se Zemí.
Dělají se do Slunce díry?
V místech, kde se jinak spořádaně rovnoběžné siločáry magnetického pole »vyboulí« nad povrch Slunce, přesně řečeno v místech, kde povrchem procházejí ven a dovnitř, zabraňují proudění plazmatu. Tak vzniká sluneční skvrna. Magnetické pole zde může být až 3000krát silnější a teplota je naopak asi o pětinu nižší než v jejím okolí. Proto chladnější skvrny vypadají černě, i když samy o sobě by podle své teploty svítily oranžově. První pozorovatelé se dokonce podle černé barvy domnívali, že skvrny jsou díry do Slunce. Takový dojem posiluje i to, že pokud se z našeho úhlu pohledu skvrna pohybuje k okraji slunečního kotouče, mění se její vzhled, jako by to skutečně byla díra se šikmými stěnami. Tento jev dostal název podle skotského astronoma Alexandra Wilsona.
Mohou se siločáry zauzlovat?
Představa »vyboulených« siločar vysvětluje i to, proč se skvrny vyskytují v párech s rozdílnou polaritou – na jednom místě vytvoří skvrnu proto, že vystoupí ven, a na druhém tam, kde se zanoří zpět pod povrch. Už zmíněné protuberance a erupce se nacházejí typicky na rozhraní dvou opačně orientovaných magnetických polí. Intenzita těchto jevů se mění cyklicky podle toho, v jaké fázi svého cyklu je naše rozmarná hvězda. Magnetické skvrny z našeho pohledu »cestují« po povrchu, protože se Slunce otáčí a jeho osa rotace není kolmá k ekliptice.
Slunce umí dělat bubliny
Pokud uvíznou miliardy tun plazmatu ve smyčce siločar magnetického pole, může se stát, že se magnetické pole přestaví do jednodušší konfigurace a tato hmota je pak vržena jako prakem do prostoru. Tomuto jevu se říká koronární výron hmoty. Hmota sviští rychlostí až 8000 km/s, a aby si užila prostor, rozpíná se na všechny strany. I sluneční bublifuk podléhá slunečnímu cyklu – v období minima můžeme pozorovat jeden výron týdně, ale když je Slunce aktivní, vypouští takové bubliny třeba tři denně. Neumíme vznik koronárních výronů předvídat, ale umíme určit, zda a kdy některá z nich zasáhne Zemi.
I Slunce má své dny
Cyklus, z podstaty toho slova, je období od okamžiku, kdy se začne něco dít, až do návratu do výchozího bodu. Platí to i o Slunci? Tvrdohlaví hlasatelé katastrof budou asi zklamáni, ale tvrzení o souběhu dvou slunečních cyklů s dobou trvání 22 a 11 let nutí k zamyšlení už proto, že 2 x 11 = 22. Jak je to ve skutečnosti?
Každých přibližně 11 let projde Slunce obdobím maxima a minima aktivity, tenhle cyklus je ale zdánlivý, protože se během té doby ještě navíc »přehodí« polarita Slunce. Teprve po dvou takových obdobích – kdy se Slunce dvakrát přepóluje a projde dvakrát maximem a minimem aktivity – se tedy uzavře jeden úplný cyklus. Astronomové však z historických důvodů číslují pouze cykly jedenáctileté. Ten současný, označovaný jako 24., začal v první polovině roku 2009 a přibližně v květnu roku 2013 má nastat jeho maximum.
Sluneční rukavice hozená k nohám technokratické civilizace
Maxima cyklů sluneční aktivity zažije naprostá většina lidí několikrát za život. Proč je tedy právě 24. cyklu a květnu roku 2013 věnovaná taková pozornost? Před jakými jevy je skutečně třeba mít respekt a na co je třeba se připravit?
Prognózy vycházející z dosud naměřených dat se neshodují, někteří vědci předpovídají vyšší aktivitu než ve 23. cyklu, jiní předpokládají, že očekávané maximum magnetické aktivity nedosáhne ani stejné hodnoty jako v minulém cyklu, v letech 2000–2002.
Elektrická pupeční šňůra
Za to, že máme víc důvodů k obavám, si ale můžeme sami – s rozvojem moderních technologií se stává lidstvo rok od roku víc a víc závislé na relativně citlivém, maximálně provázaném a na elektrické energii závislém systému, který navíc propojuje životně důležité oblastí života. Jen namátkou jsou to civilní i armádní navigační systémy, nemocnice, banky, chladicí zařízení, komunikační zařízení… I voda a plyn procházejí někde regulačním místem, které potřebuje elektřinu, a ani benzinové čerpadlo bez elektřiny nečerpá.
Jak se chrání Země sama?
Země sama je geodynamem, generuje si tedy vlastní magnetické pole a magnetosféru. Ta nedovoluje nabitým částicím slunečního větru proniknout až na povrch planety. Díky neustálému tlaku slunečního větru nemá symetrický tvar, je protažená směrem k okraji sluneční soustavy, velmi přibližně jako když foukáte do bubliny na očku bublifuku. Pokud se nabité částice slunečního větru přiblíží k zemské magnetosféře, pohybují se po drahách daných siločárami magnetického pole a pronikají až do horních vrstev atmosféry.
„Nesmíme také zapomínat, že samotná zemská atmosféra funguje jako radiační stínění s ekvivalentem 10 metrů vody, což je vrstva, která spolehlivě stíní vyhořelé články přechodně uložené v jaderných elektrárnách. Z toho vyplývá, že drtivá většina nabitých částic by byla v atmosféře pohlcena i bez magnetosférické ochrany,“ připomíná astrofyzik Mgr. Michal Švanda, Ph.D., z Astronomického ústavu Akademie věd ČR v Ondřejově, který je dočasně na stáži v Německu v Institutu Maxe Plancka pro výzkum sluneční soustavy.
Člověk bez protekce Země
Nejméně chránění proti vlivům solárních bouří jsou lidé a přístroje nejvzdálenější od Země – kosmonauti na cestách k jiným planetám. Přímé vystavení vysokým dávkám záření by vyvolalo v tom případě závažné až fatální zdravotní komplikace.
Dobrá zpráva je to, že radiační dávka pro astronauty na nízké oběžné dráze Země by neměla být životu nebezpečná. Lawrence W. Townsend z University v americkém Tennessee vypočítal, že během solární bouře by dávka záření byla přibližně 0.2 (0,2?)gray, což je srovnatelné s 30denní kumulativní expozicí podle limitů stanovených NASA. Na druhou stranu by tato jednorázová událost údajně stále představovala větší dávku záření, než obdrží z přírodních zdrojů člověk na povrchu Země v průběhu 70 let.
„Protonové erupce mohou částečně pronikat i do výšek, v nichž se pohybují dopravní letadla. To nepředstavuje větší problém pro cestující, posádky těchto letadel, které tráví vysoko nad povrchem většinu své pracovní doby, jsou však vystaveny větší radiační zátěži, jež může být zdraví škodlivá,“ upozorňuje také dr. Švanda.
Magnetosféra pod tlakem
Vzhledem k tomu, že magnetosféra je pružná a oblak nabitých částic letící od Slunce se do ní »opře« a na straně ke Slunci ji zploští, může se její hranice přiblížit k Zemi až na polovinu obvyklé vzdálenosti. Tím se podstatně sníží ochrana pro tělesa na geostacionární dráze, tedy ta, která mají stejnou úhlovou rychlost jako Země, a proto se pozorovateli ze Země jeví jako zavěšená na obloze. Aby geostacionární družice mohly letět právě tímto způsobem, letí ve výšce 35 800 km nad zemským povrchem, což je přibližně právě ta vzdálenost, na kterou se může snížit při extrémně prudkém nárazu slunečního větru hranice magnetosféry.
Jak divoké mohou být signály
Jemné elektronické součástky, jako počítačové čipy, jsou přímo ohrožené bombardováním nabitými částicemi. V důsledku toho mohou systémy, jichž jsou součástí, zkolabovat nebo generovat »divoké signály«, které mohou poškodit data na svých akceptorových adresách.
Satelity mohou být kromě toho poškozeny i mechanicky – protože letící oblak částic nemá ve všech místech stejnou hustotu, nabíjí se jejich povrch nerovnoměrně. Místa s různým potenciálem by se pak mezi sebou vybíjela silnými elektrickými obloukovými výboji, které by poškodily strukturu jednotlivých součástek, například fotočlánky solárních panelů. I částečné poškození, které by ještě nezpůsobilo selhání některého přístroje, by zůstalo »v záloze«, protože při opakovaném vystavení podobným podmínkám se poškození stále zhoršuje, sčítá, a pak by stačila i menší intenzita solárního větru, aby se přístroj konečně porouchal nevratně.
Slunce má zásah
Chybami se člověk učí – pokaždé, když se Slunci povede nabitými částicemi »sestřelit« další družici, člověk přemýšlí, proč se to stalo a jak to udělat, aby se to znovu nestalo.
V roce 1994 se v důsledku zvýšené solární aktivity porouchaly dvě kanadské telekomunikační družice a výpadek měl rozsáhlé důsledky. První z družic byla opravena během několika hodin, oprava druhé trvala šest měsíců s náklady více než 50 milionů dolarů.
Doktor Michal Švanda vyjmenovává další příklady: „10. ledna 1997 zasáhl zemskou magnetosféru obří koronální výron. To přímo vedlo ke ztrátě americké spojovací družice AT&T Telstar 401 v ceně 200 milionů dolarů. Podobný osud potkal 21. dubna 2002 japonský satelit Nozomi na cestě k Marsu. Družice byla poškozena natolik, že její mise byla nakonec po několika neúspěšných pokusech o uvedení do normálního provozu v prosinci 2003 zrušena. Posledním známým případem je ztráta kontroly nad telekomunikační družicí Galaxy 15 dne 5. dubna 2010, která je též připisována sluneční aktivitě.“
Družice v kaši
Jsou družice, které obíhají Zemi na nižších oběžných drahách podobně jako Mezinárodní vesmírná stanice (International Space Station, ISS), ve výhodě, protože jsou už vrstvami atmosféry lépe chráněné proti radiaci? Bylo by to dobré, protože jsou to například i velmi důležité meteorologické družice, klíčové pro varování před extrémy počasí. Sice mají možná díky tomu, že se pohybují v atmosféře, o něco menší pravděpodobnost zničení elektroniky, ale ohrozit je může jiný efekt sluneční bouře – atmosféra se při slunečních erupcích ohřeje a zvětšuje svůj objem, družice na nižších oběžných drahách musejí překonávat větší odpor a ztrácejí rychlost. To v 70. letech paradoxně uspíšilo zánik americké orbitální stanice Skylab.
Megarušička
Poruchy družic ale nejsou jediný způsob, jakým by solární bouře mohla narušit komunikační systémy. Interakce solárního větru s atmosférou se projeví i změnami v ionosféře (to je vrstva atmosféry, která je ionizovaná). Pak jsou rušeny radiové signály komunikačních a navigačních zařízení. Ani to není nic neobvyklého, protože s takovou možností běžně počítá letový provoz a v době zvýšené solární aktivity se lety odklánějí z tras vedoucích přes zemské póly, kde je riziko nejvyšší. Na možná rizika selhání se bude muset připravit i armáda, protože se mohou »zbláznit« radiolokátory a podávat chybné informace. Podle doktora Švandy se mohou mýlit až v kilometrových vzdálenostech. Stejně tak přechodně ztratí svou obvyklou přesnost GPS, ale pokud se při řízení díváte i skrz přední sklo, neskončíte v rokli nebo v řece jako řidiči, kteří se spoléhali na techniku víc než na vlastní rozum.
Ampérovo pravidlo a black-out
Možná si hned nespojíte populární termín »black-out« se svou školní fyzikou a s Ampérovým pravidlem pravé ruky. Princip spočívá v tom, že se na vodičích umístěných v magnetickém poli generují elektrické proudy. V tomto případě nemalý elektrický proud, generovaný v důsledku solární bouře, doputuje ke koncovým zařízením, řídicím a rozvodným stanicím a může obrazně řečeno postavit na hlavu všechno, na co jsme zvyklí. Bludné proudy se mohou generovat ve vodičích elektrického vedení, telefonních linkách i potrubí vodovodů a plynovodů. Pokud indukované proudy na potrubí plynovodů nebo ropovodů dosáhnou takové intenzity, aby se mohly vybít skrz izolační vrstvu do země, poškozují tím současně potrubí samotné, protože urychlují jeho korozi a zkracují podstatně jeho životnost. Vysoké hodnoty elektrického proudu, proti kterým nejsou zařízení jištěná, je mohou zničit a na určitou dobu vyřadit z provozu rozsáhlé obydlené oblasti. Prostě zhasnout ve velkém.
Na čem závisí to, co znamená »určitou dobu«? Na tom, jaké technologie jsou používány, jak rychle jsou zařízení opravitelná a do jaké míry jsou na podobné události připravená.
Vlak duchů
Bludné proudy se mohou generovat také v kolejnicích a způsobit omyly zabezpečovacích drážních zařízení. Doktor Michal Švanda také zmiňuje nečekaný objev: „Ruští a finští výzkumníci našli překvapivou souvislost mezi sluneční aktivitou a zabezpečovacím zařízením na železničních tratích v severozápadním Rusku. V několika případech vytvořila geomagnetická bouře bludný vlak – zabezpečovací zařízení detekovalo vlakovou soupravu, přestože koleje byly v daném úseku prázdné. Není známo, že by byl pozorován i opačný proces, tedy kdy by z hlediska zabezpečovacího zařízení působením sluneční aktivity zmizel po kolejích jedoucí reálný vlak.“
Smaženice z harddisku?
Solární superbouře může mít také velmi nepříznivý efekt na počítačové systémy. Počítače jako takové ve většině nemají žádné stínicí zařízení. Studie Extensive background radiation, prováděné firmou IBM už v roce 1990, přinesly informaci o tom, že v počítačích nastane přibližně jedna chyba, způsobená radiací z kosmu, na 256 megabytů RAM za měsíc. Pokud je tomu skutečně tak, pak solární bouře vysoké intenzity, která přinese vysoké hodnoty radiace, může udělat spoustě počítačů slušný zmatek »v hlavě«. Naštěstí většinu běžných případů bylo a je možné vyřešit restartem, je ale třeba počítat i s tím, že data mají větší cenu než počítač.
Testy přežití už začaly
To, že se technická úroveň civilizace stále více zdokonaluje, má pro lidstvo ten nepříjemný aspekt, že je ve vyspělých oblastech zhýčkané a zvyklé na veškerý myslitelný komfort. Příroda se občas pousměje a připomene nám relativitu naší existence. V důsledku výbuchu islandské sopky si mnoho lidí mohlo namísto přesného načasování obchodních schůzek vyzkoušet, jaké to je učit se žít s desítkami do té doby neznámých lidí v provizorních podmínkách letištní haly. Rozsáhlé a dlouhodobé výpadky elektřiny by nám mohly poskytnout podobnou zkušenost ve větším měřítku – jaké to je žít bez možnosti získávat rychle informace, nemít k dispozici internet a telefon, bez možnosti komunikovat, moci vědět, co se děje jen tam, kam dohlédneme, bez možnosti přesunovat se rychle na velké vzdálenosti, upravovat potraviny obvyklým způsobem…
Víme, že nic nevíme
Jak pythicky prohlásil dr. Richard Fisher, ředitel Heliosférické divize NASA o očekávaném maximu sluneční aktivity v rozhovoru pro The Daily Telegraph: „Víme, že se tato událost blíží, ale nemůžeme s jistotou říci, do jak velkých problémů nás může dostat.“
Naštěstí současná úroveň vědy a techniky poskytuje i možnost podobné potenciální ohrožující jevy včas předpovídat, zachytit je citlivými detekčními přístroji, pokud budou hrozit, a připravit se na ně tak, aby škody byly minimální. Lehkomyslnost není tedy tak docela na místě, ale namísto šíření obav je praktičtější zajistit všechny dostupné a potřebné možnosti ochrany a prevence.
Chystá nám tedy Slunce apokalypsu?
Jak je zřejmé, nechystá. Pokud si ji nepřipravíme sami, nebude. Když víme, že dokážeme sledovat a s předstihem určit, kdy může dojít k ohrožení sluneční bouří, budeme mít nachystané záložní systémy, náhradní zdroje, zálohovaná data, servisní podporu a další ochranná opatření, která máme k dispozici, nemusí se stát pravděpodobně nic jiného, než se stalo letos v červenci v západních Čechách v důsledku atmosférických bouřek – omezenou dobu budeme bez elektřiny. Stejně jako se to děje jindy a jinde jako důsledek jiných přírodních jevů – vichřic, tornád, záplavových vln. Důsledky jsou nepříjemné, dokážou připomenout dobu mnoho desítek let vzdálenou, kdy jsme nežili v takovém civilizačním komfortu, ale neměly by nás nijak ohrozit na zdraví a životě víc než jiná, do jisté míry předvídatelná živelná událost.
Zvídavá ochranka na oběžné dráze
Zdravý rozum je stále nejcennější devizou člověka a umožňuje nám namísto obav poznávat a řešit všechny problémy. Výzkumníci mají k dispozici řadu výkonných družic, speciálně vybavených pro sledování solární aktivity, s vlastními systémy účinné ochrany. Dovolují nám sledovat vesmírné jevy, které nás ovlivňují, a včas se na ně připravit.
Není možné dnes předpovědět, jaké překvapení nám Slunce chystá za rok nebo dva, ale podle doktora Švandy jsou úspěšnosti krátkodobých předpovědí, tedy na několik málo dnů, dnes v úrovni 80–85 % spolehlivosti. I na plazmový oblak, letící k zemi dvacet hodin namísto několika dní, by bylo možné se připravit včas. Pojďme si připomenout několik zajímavých objektů, které nad námi ve vesmíru držely nebo drží ochrannou ruku.
Sonda vystřelená z Jupiterova praku
Ulysses byla v letech 1990 až 2008 sondou, která jako první studovala oblast slunečních pólů. Nejprve prozkoumala Jupiter a pak se dala jeho gravitačním polem vystřelit ke Slunci (silné gravitační pole Jupitera použila pro změnu směru a rychlosti). Tímto trikem se dostala na neobvyklou oběžnou dráhu mimo ekliptiku, prakticky kolmo k ní, a mohla přeletět nad oblastí slunečních pólů a přinést nová data pro bližší zkoumání těchto dosud neznámých oblastí.
Sonda měla to »štěstí«, že ji zasáhla i poměrně silná erupce a mohla ji tak proměřit a zprostředkovat data v přímém přenosu.
Mezinárodní projekt SOHO
Sluneční a heliosférická observatoř neboli SOHO je společným projektem ESA (Evropské kosmické agentury) a NASA (Národní úřad pro letectví a kosmonautiku). Hlídá nás už od roku 1996 a kromě výzkumných úkolů sleduje rozmary slunečního počasí a získává co nejucelenější data pro jeho předpovědi. Zkoumá hlavně vnější vrstvy Slunce, sluneční vítr a věnuje se také helioseizmologii. Její citlivý koronograf mimo původní očekávání už pomohl objevit i více než 1500 komet, které by ze Země nebyly viditelné pro přezáření Sluncem. Díky svému umístění na oběžné dráze Slunce může jeho aktivity sledovat nepřetržitě. Předchozí solární observatoře na oběžné dráze Země musely vždycky pozorování přerušit, když jim Slunce »zastínila« naše planeta.
Slunce v obklíčení
Zajímavá je i mise dvou stejných družic, nazvaná dvojznačně STEREO (Solar Terrestrial Relations Observatory). Patří do programu NASA STP (Solar Terrestral Probes Program). Jsou to vlastně dvě identické sondy, které od roku 2006 sledují Slunce ze dvou míst na oběžné dráze Země a poprvé přinesly třídimenzionální obraz úkazů na slunečním povrchu, tedy erupcí nebo koronárních ejekcí hmoty. Věnují se i sledování jejich šíření a interakcí v planetárním prostoru. Celkový rozpočet mise představuje asi 550 milionů amerických dolarů.
Co nám prozrazuje SDO?
Solární dynamická observatoř SDO je první astronomická družice programu NASA „Život s hvězdou“ (Living With a Star, LWS). Byla vypuštěna v únoru letošního roku a představuje investici ve výši 848 milionů dolarů. Měla by se pohybovat na geostacionární dráze a jemně oscilovat na obě strany od nebeského rovníku. Tím bude minimalizována doba, po kterou jí bude Země překážet ve výhledu na Slunce. Pomocí špičkového vybavení družice budou astronomové zkoumat některé aspekty sluneční aktivity, jako jsou sluneční skvrny, protuberance, erupce a koronární ejekce hmoty. Umí mapovat podpovrchové struktury Slunce, podobně jako se díváme ultrazvukem na ještě nenarozené dítě, umí v desetivteřinových intervalech mapovat různé vrstvy sluneční atmosféry. To nám umožňuje lepší pochopení změn magnetických polí nebo vzniku erupcí. Umí také měřit toky toho typu záření, které ovlivňuje zemské klima a jeho rychlé změny mohou být příčinou výpadků radiokomunikace a poškození družic. Obrovské objemy naměřených dat přenáší okamžitě na Zemi.
„Přístroje družice budou pozorovat Slunce rychleji, hlouběji a mnohem detailněji než dosavadní sluneční observatoře a překonají tak bariéry prostoru, času a neprůhlednosti, které dlouho bránily v pokroku sluneční fyziky,“ konstatuje Madhulika (1. pád = ?) Guhathukarta, hlavní vedoucí programu Living With a Star.
Více se dozvíte:
http://www.asu.cas.cz
http://www.hvezdarna-fp.cz
http://www.observatory.cz
http://www.astro.cz/
http://sohowww.nascom.nasa.gov/
Ježek na Aljašce
HAARP, »vysokofrekvenční aktivní aurorální výzkum«, je výzkumný projekt s cílem zkoumat ionosféru a procesy v ní probíhající, včetně polárních září. Má své sídlo na Aljašce a má k dispozici radary v pásmu vysokých a ultravysokých frekvencí, měřiče změn geomagnetického pole a další. Hlavním nástrojem je ale vysokofrekvenční vysílač, který je využíván k působení na ionosféru. V současnosti pracuje se 48 anténami o výšce 22 m, ale jejich konečných počet má být 180. Má sledovat procesy probíhající v ionosféře a pro praxi má přinést např. technologie snímání i pod hladinou moře nebo zemským povrchem. Odpůrci tohoto projektu tvrdí, že může souviset s vyvoláním povodní, sucha, případně zemětřesení a má hlavně vojenské cíle.
Před 151 lety viděli lidé rudě
Oblak nabitých částic, který se odpoutá od Slunce k Zemi, letí obvykle několik dní, i když výjimky potvrzují pravidlo, a například v často citovaném roce 1859 se s důsledky sluneční erupce lidé seznámili nepříjemně rychle už během přibližně sedmnácti hodin. Kromě výpadku telegrafů v celé Evropě a Severní Americe se díky polární záře nad Karibikem doslova změnila noc v den, a tak se dezorientovaní lidé místy domnívali, že jejich město hoří, a dělníci těžící zlato ve Skalistých horách si chystali snídaně v jednu hodinu po půlnoci v domnění, že je pošmourné ráno. Lidé si mohli přečíst uprostřed noci v intenzivní rudé a zelené záři noviny.
Co je k vidění v temné komoře?
Sluneční skvrny pozorovali zřejmě už staří Číňané, ale v novověku publikoval jejich objev jako první Johannes Fabricius v roce 1611. Tvrdí se také, že Galilei je pozoroval už o rok dříve, stejně jako po něm anglický matematik a filozof Thomas Hariot. Fabricius pozoroval Slunce společně se svým otcem přímo a zřejmě jen díky malé světelnosti jeho dalekohledu si nepoškodili zrak, protože nevhodný dalekohled bez příslušného filtru může sítnici exponovat světlu až pětinásobně silnějšímu než pohled do Slunce pouhým okem. Až camera obscura (z latiny »temná komora«) umožnila bezpečné pozorování Slunce.
Svobodné myšlení versus inkvizice
Z jednoduchého úhlu pohledu se zdálo, že Slunce obíhá okolo Země. Pak se do toho zapletli matematici a astronomové a začali se hádat. Aristoteles v roce 300 let př. n. l. vycházel z Ptolemaiových geocentrických tezí a tvrdil, že Slunce obíhá Zemi mezi Měsícem a Merkurem. Geocentrismus pak přežíval dlouhou dobu. Přitom první heliocentrickou teorii vytvořil už současně s Aristotelem Aristarchos ze Samu. Až v polovině 16. století publikovali Mikoláš Koperník a Galileo Galilei heliocentrické teze. Galileův střet s římskou inkvizicí znamenal současně i přelomový konflikt překonání církve vědou, svobodným otevřeným poznáním v západním světě.
Záření vzdálených galaxií
Na naší Zemi neustále dopadá záření z kosmu. Kromě slunečního je to i záření
galaktické. To přichází z celého vesmíru, od vzdálených galaxií, a jeho intenzita je prakticky neměnná. Intenzitu kosmického záření dopadajícího na Zemi ovlivňuje magnetické pole Slunce i Země a zemská atmosféra. Proto platí, jak připomíná Ing. Ondřej Ploc, Ph.D., z Oddělení dozimetrie záření, Ústavu jaderné fyziky AV ČR, v.v.i., že „v období maxima sluneční aktivity je intenzita galaktického kosmického záření dopadajícího na Zemi nejnižší a naopak.“ To je způsobeno tím, že když je Slunce nejaktivnější, je velmi zjednodušeně řečeno i působení jeho magnetického pole nejsilnější a účinněji tak odstíní nízkoenergetickou složku galaktického kosmického záření.
Nebojte se létat
Podle údajů, které jsme získali z Oddělení dozimetrie záření Ústavu jaderné fyziky AV ČR, v.v.i., se s rostoucí sluneční aktivitou zvyšuje i míra stínění galaktického kosmického záření. Oproti minimu se proto efektivní dávky v období slunečního maxima snižují přibližně o 16 % na zemském povrchu (údaje z Oulu ve Finsku) a o 30 % na palubách letadel (údaje ÚJF AV ČR měřené na letadle společnosti ČSA na lince z Prahy do New Yorku). Často se uvádí, že efektivní dávka kosmického záření, obdržená během jednoho letu z Prahy do New Yorku, je srovnatelná s efektivní dávkou při rentgenu hrudníku. Aby byly chráněny posádky letadel, které patří do kategorie »radiačních pracovníků« podobně jako obsluha rentgenu, provádí ODZ ÚJF AV ČR jejich osobní dozimetrii.
Spočítejte si svou dávku
Dávky kosmického záření od povrchu Země až do výšek letu dopravních letadel je možné stanovit výpočtem pomocí několika programů (viz odkazy). Parametry v těchto programech jsou datum, nadmořská výška (případně letová hladina) a zeměpisná poloha (výchozí a cílové místo letu). Jaký vliv má nadmořská výška? „Průměrná efektivní dávka v ČR způsobená kosmickým zářením je asi 0,3 mSv/rok, oproti tomu v nadmořské výšce 3900 m. n m. v La Paz v Bolívii může dosahovat až 2 mSv/rok,“ jak uvádí Richard Zimmermann v knize Nuclear medicine, Sciences 2006.
Galaktické paradoxy
Intenzita slunečního záření může dosahovat řádově vyšších hodnot než záření galaktického, ale výskyt takových slunečních erupcí, které významně zvýší intenzitu záření při zemském povrchu nebo ve výškách pohybu letadel, je poměrně malý. Tyto erupce nazýváme Ground Level Enhancements (GLE) a od roku 1942 jich bylo zaznamenáno 70 (poslední 13. 12. 2006).
Pro jejich průběh je charakteristický rychlý nárůst a pomalejší návrat k původním hodnotám během následujících několika hodin. Častější jsou tzv. Forbushovské deprese, což jsou případy, kdy částice vyvržené sluneční erupcí nezasáhnou Zemi a jejich oblak odstíní i galaktické záření, takže ve výsledku dojde ke snížení dávek při zemském povrchu. K uvedeným informacím Dr. Ploc z ODZ, ÚJF AV ČR dodává: „Je třeba zdůraznit, že se zvýšením sluneční aktivity se roční efektivní dávky (od?) kosmického záření na zemském povrchu i na palubách civilních letadel snižují. Několik možných GLE k nim přispěje jen zanedbatelně.“
