Saule katru sekundi zaudē 1 000 000 tonnu masu 0 111

Saule nepārtraukti “tievē”, noskaidrojuši zinātnieki. Katru sekundi no tās atmosfēras augšējiem slāņiem kosmiskajā telpā aizplūst aptuveni 1 000 000 tonnu plazmas. Šo ne mirkli neapstājošo plūsmu astronomi poētiski nosaukuši par saules vēju.

Plazma Saules koronā ir ļoti karsta. Tās temperatūra sasniedz 3 miljonus kelvinu, kas ir aptuveni 200–500 reizes vairāk nekā uz Saules virsmas. Kāpēc tā notiek, zinātnieki pagaidām nezina. Tomēr tieši augstā temperatūra (tātad liela enerģija) ļauj plazmai ietekmēt citus objektus Saules sistēmā, nosakot kosmisko laiku.

Saules vējš nav visai nekaitīgs. Iespējams, tālajā pagātnē tas "nofūka" lielāko daļu Marsa atmosfēras un pārvērta to par dzīvei nepiemērotu vietu. Zemei izvairīties no šādas skumjas kaimiņa likteņa palīdz magnētiskais lauks, ar kuru planēta apveltījās savas eksistences agrīnajā posmā — vairāk nekā pirms 4 miljardiem gadu. Ir vairākas versijas, kā tas notika, taču vispārliecinošākā ir dinamometrijas (dynamo) teorija.

Magnētiskais lauks kā uzticams vairogs mūs aizsargā gan no saules vēja, gan no Saules kosmiskajiem stariem. Ja tā nebūtu, viss dzīvais uz planētas iet bojā no radiācijas.

Zemes magnētosfērai jāiztur arī nopietnākas trieciena ietekmes. Reizēm Saule vienā reizē izspļauj milzīgus plazmas apjomus. Šo blīvējumu masa var sasniegt miljardus tonnu, un tie pārvietojas ar ātrumu, kas ir divreiz un vairāk lielāks par saules vēja ātrumu (tāpēc tos sauc par ātro saules vēju). Un dažkārt mūsu planēta nonāk to ceļā.

Kad Saules plazmas mākonis tuvojas Zemei, tas deformē magnētosfēras priekšējo daļu, pēc tam lādētās daļiņas ieplūst astes daļā un to izstiepj.

Kādā brīdī plazmas kļūst tik daudz, ka magnētiskais lauks vairs to nespēj noturēt. Spēka līnijas saplīst un pārsavienojas. Daļa plazmas aizlido prom no Zemes, bet atlikušā, saņēmusies impulsu, milzīgā ātrumā atgriežas pie mūsu planētas.

Daļiņas no ārējās radiācijas jostas ieplūst polārajās zonās un mijiedarbojas ar atomiem un molekulām Zemes atmosfērā. Tā rodas viens no skaistākajiem dabas fenomeniem — polārblāzma. Turklāt smagākas daļiņas — protoni — iekļūst iekšējā radiācijas jostā un 1 500–3 500 km augstumā veido gredzenveida strāvas. Šīs radītās magnētiskā lauka deformācijas sauc par magnētisko vētru.

Viena no situācijām, kad starpplanētu telpā nonāk milzīgi plazmas mākoņi, saucas koronālais masas izvirdums. Kāpēc tas notiek, zinātne pagaidām nevar sniegt viennozīmīgu atbildi. Daudzgadīgi novērojumi mūsu zvaigznei palīdzēja noskaidrot, ka daži izvirdumi saistīti ar saules uzliesmojumiem.

Zinātnieki pieļauj, ka šādos brīžos notiek Saules magnētiskā lauka loku pārsavienošana, un plazma burtiski tiek izšauta kosmosā it kā akmens no prakša. Īpaši spēcīga izvirduma gadījumā tā var paātrināties līdz vairākiem tūkstošiem kilometru sekundē, bet parasti tās ātrums ir vairākas reizes mazāks — ne vairāk par 800 km/s. Līdz Zemei gāzu mākonis nonāk tikai divu–trīs dienu laikā.

Taču plazmas izvirdumi ne vienmēr ir saistīti ar uzliesmojumiem. Piemēram, protuberances var atdalīties no Saules virsmas un doties brīvā plūsmā bez jebkādiem sprādzienveida procesiem. To sadursme ar Zemi arī izjauc planētas magnētisko lauku.

Visbeidzot, magnētiskās vētras iemesls var būt koronālās caurumas — tā sauc Saules apgabalus, kuros magnētiskais lauks nav noslēgts lokā. Rezultātā plazma vairs netiek noturēta pie zvaigznes virsmas un spēcīgā plūsmā aizplūst prom. Ja iedomātos, ka Saule ir Saurona acs, tad tumšā koronālā cauruma būtu tās zīlīte. Un, kad Zeme nonāk šajā "redzes" laukā, vēstra ir iespējama.

Regulāra Saules novērošana tiek veikta jau gandrīz trīs gadsimtus — kopš 1755. gada. Šajā laikā zinātnieki labi izpētījuši spožuli un atklājuši likumsakarības tā uzvedībā — tā dēvētos saules ciklus. Vispazīstamākais no tiem ir 11 gadus ilgs cikls. To sauc arī par Švabes ciklu — pēc vācu astronoma uzvārda, kurš kā viens no pirmajiem pievērsās noteiktu procesu periodiskumam Saulē.

Taču nosaukums «vienpadsmitgadnieks» ir daudzos aspektos nosacīts. Patiesībā cikla ilgums svārstās no 7,5 līdz 17 gadiem, taču vienkāršības labad zinātnieki mēra laiku 11 gadu posmos. 2019. gadā sākās 25. Saules aktivitātes cikls.

Magnētisko vētru prognozēšanā speciālistiem palīdz vesela grupa kosmisko aparātu. Daži mēra dažādus saules vēja parametrus (piemēram, ātrumu, blīvumu, temperatūru utt.) un ar intervālu no 1 līdz 5 minūtēm sūta informāciju uz Zemi. Citi vērsti uz Sauli un pārraida tās attēlus dažādos viļņu garumos. Trešie nosaka magnētiskā lauka intensitāti uz Saules virsmas.

Zinātniskā aprīkojuma ir arī uz Zemes — ģeomagnētiskā lauka izmaiņas reģistrē speciāli detektori — magnētiskās variācijas stacijas vai magnētometri. Lai novērtētu, cik pašreizējā situācija konkrētajā instrumenta stāvēšanas vietā novirzās no normas, zinātnieki izmanto K-indeksu, bet globālai situācijas novērtēšanai — Kp-indeksu (planetārais K-indekss).

Mērījumu skala ir sadalīta 10 daļās, no 0 līdz 9. Nulle atbilst ģeomagnētiskajam mieram, un tālāk pieaugot: Kp=5 — maza magnētiskā vētra, bet Kp=9 — ekstrēma vētra. ASV Nacionālā okeāna un atmosfēras pētījumu pārvalde izstrādāja citu skalu — G-indeksu. Magnētiskajām vētrām tajā piešķirtas pakāpes no G1 (vāja vētra, analoga Kp=5) līdz G5 (ekstrēma vētra, Kp=9).