Več ali manj vsi vemo, da Zemlja potuje okoli Sonca na razdalji ene astronomske enote, kar znaša približno 150 milijonov kilometrov. Sonce s svetlobo, ki jo nenehoma seva v prostor okoli sebe, omogoča življenje na našem planetu. Brez njega bi bila Zemlja pust in mrzel svet.
Še do 19. stoletja so bili znanstveniki prepričani, da sta Sončeva gravitacijska sila in svetloba tudi edini vezi med nam najbližjo zvezdo ter nami, da se torej Sonce v naša vsakdanja življenja drugače ne “vmešava”. Kdo pa si je mislil, da je izvor čarobnih luči, ki so jih občasno lahko opazovali prebivalci na višjih geografskih širinah, ravno Sonce? Prav tako ni nihče vedel, da Sonce povzroča skrivnostna nihanja kompasa ter inštrumentov geomagnetnih observatorijev.
Da med Soncem in Zemljo obstaja še drugačna vez, je prvi posumil britanski astronom Richard Carrington. Ta predani znanstvenik je veliko svojih dni preživljal tako, da je iz svojega lastnega observatorija spremljal dogajanje na Soncu. Prve dni septembra leta 1869 je Carrington opazil na Soncu blišč, ki je bil mnogo intenzivnejši kot kadarkoli v preteklosti. Ker je bil vesten znanstvenik, je svoje opazovanje zabeležil ter o njem pozneje poročal v znanstvenih revijah. Samo 18 ur po tem dogodku, ki ga danes poznamo pod imenom Carringtonov dogodek, pa so se na Zemlji začele dogajati čudne stvari.
V tistih časih je čudež moderne tehnike predstavljal telegraf, s katerim je bilo prvič v zgodovini mogoče pošiljati sporočila preko celih kontinentov. A v dneh, ki so sledili Carringtonovemu dogodku, je po telegrafskih kablih prihajal le močan šum, tako da so bila vsakršna poslana sporočila popolnoma neberljiva.
Po drugi strani so lahko prebivalci Havajev in Kube prvič v znani zgodovini opazovali polarni sij. Tudi drugod po svetu so bile noči zelo svetle. Izletniki, ki so se v tistih dneh potepali po gorovju Rocky Mountains, so na primer poročali, da so lahko ponoči prebirali knjige brez vsakršne koli umetne luči.
Carrington je resda posumil, da je te čudne dogodke povzročil močan blišč na Soncu, vendar takrat še ni bilo dovolj znanja, da bi lahko vsaj približno pojasnil mehanizme, ki bi do tega lahko pripeljali.
Slika 1: Izbruh koronalne mase (Coronal Mass Ejection, CME), ki ga je posnel Solar Heliospheric Observatory (SOHO) 27. februarja 2000.
Do potrebnih teorij so se znanstveniki dokopali v 20. stoletju. Britanski fizik Arthur Eddington je bil prvi, ki je predlagal, da s Sonca v medplanetarni prostor nenehno odteka plazma. Ta tok plazme danes poznamo pod imenom Sončev veter. Do tega zaključka je Eddington prišel na podlagi svojih opazovanj kometov, predvsem kometa Morehouse. Le-ta se je na nebu prikazal leta 1908. Eddington je opazil, da se je kometov rep zelo hitro spreminjal, da se je na trenutke razdelil na več ločenih repov ali pa se je navidezno popolnoma ločil od kometa. Pozneje je Kristian Birkeland ugotovil povezavo med Sončevim vetrom ter geomagnetno aktivnostjo. Sidney Chapman je v 50-tih letih 20. stoletja izračunal fizikalne lastnosti tega plina (temperatura, …), Eugene Parker pa je prvi govoril o medpanetarnem magnetnem polju, ki izvira s Sonca ter prežema celoten medplanetarni prostor. Za prvo dejansko potrditev obstoja Sončevega vetra pa je bilo treba počakati do lansiranja sovjetskega satelita Luna 1, ki je Sončev veter dejansko tudi zaznal z inštrumenti.
Slika 2: Sonce posneto s sondo Solar Dynamics Observatory (SDO) v bližnji UV svetlobi (171 nm).
Z razvojem modernih tehnologij so znanstveniki postopoma spoznali, da Sončev veter ni homogen plin, ampak se v njem nahajajo strukture, ki prav tako izvirajo s Sonca in ki so dejanski vzrok najmočnejsih motenj v Zemljinem magnetnem polju, t. i. geomagnetnih neviht. Lep primer so izbruhi koronalne mase, ki v Osončje ponesejo ogromne količine plazme ter relativno močno magnetno polje. Če dosežejo naš planet, lahko za nekaj dni povzročijo tako zelo intenzivne spremembe v Zemljinem magnetnem polju, da povzročijo okvare na naših električnih sistemih, ugasnejo naše satelite, motijo signal GPS, letalski promet, itd. Za astronavte, ki bi se nahajali na vesoljskih misijah izven Zemljine magnetosfere, bi ti izbruhi lahko pomenili smrtno nevarnost. To je tudi eden glavnih problemov, ki jih bomo morali v prihodnje rešiti, če bomo želeli potovati na oddaljene planete v našem Osončju.
Ker postajamo vedno bolj tehnološka družba, smo zmeraj bolj občutljivi tudi na motnje v neposredni okolici Zemlje, ki jih imenujemo vesoljsko vreme. V orbiti okoli Zemlje ter Sonca se nahaja kar nekaj misij, ki spremljajo dogajanje na Soncu samem ter v medplanetarnem prostoru. Med njimi sta identični sondi STEREO, ki krožita okoli Sonca na heliocentričnih razdaljah ~ 1 astronomske enote. Potem so tukaj SOHO, ACE, Wind, SDO, itd. Vse več držav že ima centre za spremljanje in kratkoročno napoved vesoljskega vremena. Pravočasno zaznan izbruh na Soncu lahko danes reši nekaj sto miljonov evrov vreden satelit ter prepreči električni mrk v državah, kot so Kanada, ZDA ter severnoevropske države.
Slika 3: Spreminjajoče se Sonce tekom solarnega cikla 23.
Da bi vesoljsko vreme približal slovenski javnosti, sem se odločil za blog Vesoljsko vreme. Na njem so zbrani podatki vesoljskih misij, ki se obnavljajo sproti, kakor hitro postanejo dostopni na uradnih spletnih straneh. Na njem najdemo povezave do meritev Sončevega vetra ter medplanetarnega magnetnega polja (meritve in-situ), posnetkov Sonca v različnih delih spektra. Preverimo lahko trenutno število Sončevih peg ter kratkoročne napovedi vesoljskega vremena. Vse supaj je pospremljeno s kratko razlago nekaterih ključnih pojmov. Stran je namenjena vsem, ki jih zanima dogajanje na Soncu in na Zemlji, tako profesionalcem kot ljubiteljem. Na njej se pojavljajo tudi povzetki opozoril, ki jih pošiljajo različne agencije, kadar utemeljeno sumijo, da se bo na Zemlji dogajalo nekaj povezano z vesoljskim vremenom.
Primož Kajdič,
Evropska vesoljska agencija
Več: blog Vesoljsko vreme