SECRETELE SOARELUI - film documentar

Soarele reprezintã puterea absolutã a sistemului nostru solar, un furnal termonuclear, care erupe în explozii masive. Explozii care pot avea aceeasi masã ca si muntele Everest desprinzându-se de Soare si cãlãtorind prin spatiu. La 150 milioane de km distantã se pare cã suntem feriti de furia solarã. Dar chiar suntem? În epoca modernã mai ales, este importantã activitatea solarã. Din centrul Soarelui, în sensul rotatiei, existã o asa numitã "zonã fatalã". Având în vedere predictiile unor experti referitoare la o explozie solarã violentã în epoca actualã e mai important decât oricând sã întelegem secretele Soarelui.

În Univers sunt miliarde de stele dar una singurã dominã vecinãtatea noastrã cosmicã: Soarele. Este o sferã infernalã, formatã în special din hidrogen si heliu, supraîncãlzite într-o plasmã, la milioane de grade. Suprafata clocoteste în explozii violente, care descarcã furtuni radioactive mortale milioane de kilometri în spatiu. Soarele nostru este un tip de stea cunoscutã sub numele de piticã galbenã. Galbenã, datoritã culorii la suprafatã, si piticã deoarece este mic pentru o stea. Dar acest "mic" este un termen relativ. Diametrul sãu ar cuprinde 1000 de plante de dimensiunea Terrei. În sistemul nostru solar, nu existã o stea mai mare decât Soarele.

Cu un diametru de 1,6 milioane km, este o uriasã bombã celestã. Soarele este destul de mare. Dominã sistemul nostru solar. Nu e numai cea mai mare stea din sistemul nostru solar, ci este si singura. E înconjurat de câteva structuri mai mici, pe care le numim planete comete si luni. Steaua noastrã este o imensã resursã de cãldurã si energie. Temperatura la suprafatã depãseste 5500°C si genereazã 380 miliarde de miliarde de megawati. Aceastã putere excede orice sistem la scalã umanã. Barajul "Hoover Dam" din Nevada genereazã numai 280 megawati. Într-o secundã, Soarele produce mai multã energie decât a fost utilizatã în toatã istoria civilizatiei. Atât de multã putere într-o clipitã.


E incredibil, dar arde de milioane de ani. Primii astronomi nu au înteles cum Soarele poate genera atât de multã energie într-o perioadã atât de scurtã de timp. Primul mister a fost modul în care Soarele genereazã energie. La începutul secolului XIX, oamenii de stiintã considerau cã Soarele functioneazã ca orice foc terestru, cã exista o sursã de combustibil, posibil cãrbune, care ardea încet. Dar aceastã teorie avea un punct slab: În fata mea este un foc, Dacã vreau sã-l mentin, trebuie sã mai pun lemne. Acest foc tine o orã, dacã nu adaug lemne. Dacã as avea o grãmadã de lemne de dimensiunea Soarelui, si cumva suficient oxigen pentru a le arde, grãmada s-ar consuma în 5-6000 de ani. Înseamnã destul de mult, dar nu si pentru suportul vietii pe Terra.

La începutul secolului XX, mãsurarea cu carbon marcat a vârstei rocilor si fosilelor terestre a demonstrat cã Soarele a existat si încã la temperaturi suficient de ridicate pentru a mentine viata nu pentru mii de ani ci pentru 3 miliarde. Pentru un foc de o asemenea duratã, ar fi necesare 72 mii de miliarde de vagoane de lemne de foc. Adicã 12000 de vagoane pentru fiecare bãrbat, femeie sau copil de pe planetã. Era evident cã era vorba de un alt proces, necunoscut pe Pãmânt, care alimenta Soarele.

În 1920, oamenii de stiintã au gãsit rãspunsul, într-un proces care a fost ulterior folosit la realizarea bombei cu hidrogen. Fuziunea nuclearã. Fuziunea are loc atunci când doi atomi se ciocnesc cu o vitezã foarte mare si fuzioneazã, literalmente. Pentru ca un astfel de fenomen sã aibã loc, trebuie îndeplinite anumite conditii. Pentru orice interactiune e nevoie de doi protoni care au fiecare o sarcinã pozitivã si deci se resping, astfel încât trebuie apropiati foarte mult. Pentru asta e nevoie de multã cãldurã, adicã particulele trebuie sã se miste repede într-un mediu dens pentru a se ciocni si sã se apropie destul de mult pentru a fuziona. Miezul Soarelui este retorta perfectã pentru fuziunea nuclearã. E cel mai fierbinte loc din sistemul solar cu o temperaturã uriasã, de 15000°C. De asemenea este extrem de dens. Atât de dens încât depãseste de 10 ori densitatea plumbului. S-ar crede cã la aceastã densitate este solid, dar nu pentru cã este atât de fierbinte încât rãmâne în stare de plasmã. Dacã se încãlzeste destul de mult un gaz electronii se desprind de pe atomi si plutesc, ca într-o supã. Si atunci comportamentul gazului diferã de cel de la temperaturi normale, si astfel avem un termen diferit, numit plasmã.

Pentru a întelege cu adevãrat ce se întâmplã în miezul solar, trebuie sã gãsim o metodã de a ne imagina aproape inimaginabilul. Ca si în jocul de biliard, Soarele este locul unde miliarde de particule, se ciocnesc si interactioneazã unele cu altele. Si nu e chiar o masã de biliard de proportii cosmice sau la o scalã inimaginabilã. Nu conteazã cât de tare lovesti bila. N-o vei putea lovi destul de tare pentru a fuziona cu altã bilã. Dar în miezul solar, presiunea si densitatea sunt atât de ridicate, încât douã obiecte care se ciocnesc vor fuziona.

În Soare, aceste obiecte sunt atomii de hidrogen, aruncati unii asupra altora, cu o presiune imensã, pentru a forma atomi de heliu. În procesul de fuziune, atomul rezultat este putin mai usor decât cel care l-a creat. Masa lipsã este transformatã si emisã ca energie.

În fiecare secundã, în miezul solar, fuzioneazã 600 milioane de tone de hidrogen care se transformã în 595 milioane tone de heliu (He). Cele 5 milioane de tone de masã pierdute în procesul de conversie în energie echivaleazã cu un miliard de bombe de hidrogen de 1 megatonã. Asta în fiecare secundã. Când privim în Cosmos, procesul cu cel mai mare randament pentru productia de energie gratis, este cel care are loc în miezul stelelor precum Soarele. Acum stim cã puterea Soarelui este datã de fuziunea nuclearã. Este singurul combustibil cunoscut, care poate sustine arderile solare suficient timp pentru ca viata pe Terra sã reziste miliarde de ani. Lumina solarã.

E atât de importantã pentru viatã încât nu reflectãm destul asupra ei. Modul în care ajunge lumina pe Terra este o poveste incredibilã. Energia creatã în procesul de fuziune este emisã de la nivelul miezului prin particule de luminã si cãldurã numite fotoni. Ei formeazã razele solare care încãlzesc Terra.

Pentru a ajunge pe Terra, acesti cãlãtori strãlucitori venind de la steaua proximã trebuie mai întâi sã parcurgã un drum dificil prin toate straturile Soarelui, precum cãlãtoria lui Dante prin Iad. Pentru început, fotonul intrã într-o zonã radioactivã de 300000 km grosime. Aceastã regiune este atât de densã încât fotonii colizioneazã frecvent cu alte particule, ca atomii de hidrogen si heliu.

Se îndreaptã cãtre exterior într-o manierã haoticã, în zigzag, manierã denumitã stiintific "drum aleatoriu". Un foton nu poate scãpa fãrã a interactiona neîntrerupt, fiind absorbit si reemis de atomi putând fi absorbit si reemis de milioane de ori. Pe mãsurã ce densitatea scade spre suprafata solarã, traseul devine mai simplu iar ciocnirile si interactiunile se reduc numeric. Când ajung la circa 209000km de suprafatã, fotonii intrã într-o zonã de convectie, iar ritmul se accelereazã subit. Sunt angrenati spre suprafatã într-o miscare de fierbere, cãlãtorind în coloane imense de gaz la viteze de sute de km pe orã, astfel încât au nevoie de numai 10 zile pentru a ajunge la suprafata Soarelui. Incredibila cãlãtorie e aproape de final pe mãsurã ce fotonii se înaltã printre fuioarele gazoase ale atmosferei solare. De aici, au nevoie de numai 8 minute pentru a traversa 150 milioane de km de spatiu pânã la planeta noastrã. În timpul în care lumina solarã ajunge pe Pãmânt, acesta exista deja de sute, mii sau poate milioane de ani. Pentru Soare, un milion de ani înseamnã o clipitã.

Simplul si perfectul disc solar ascunde lungul si agitatul trecut al stelei noastre. Este o minge de foc, apãrutã cu miliarde de ani în urmã într-o explozie giganticã, numitã supernova. Dupã aceastã deflagratie, în care o stea mult mai mare decât Soarele, a explodat, s-a format un nor imens de gaz, mult mai mare decât sistemul solar. iar mici centre materiale s-au unit treptat în acest nor imens. Cu aproximativ 5 miliarde de ani în urmã, cam la 10 miliarde de ani dupã Big Bang despre care oamenii de stiintã sustin cã a determinat aparitia Universului nostru, acest nor a început sã se colabeze sub influenta fortelor gravitationale. Sistemul nostru solar provine probabil dintr-un asemenea centru gazos, autogravitational care se aduna si începea sã se roteascã pe mãsurã ce se aduna, precum o patinatoare care-si strânge bratele în timpul piruetei, pânã când planetele s-au adunat în jurul stelei. În final, când steaua a devenit destul de densã, a început fenomenul de fuziune permitând strãlucirea si emisia de luminã solarã.

De ce cred cercetãtorii cã Soarele a apãrut din cenusa exploziei unei supernove? Dovezile se aflã sub picioarele noastre. Metale grele complexe pe care-l extragem pentru a alimenta centralele nucleare, nu ar fi putut fi produs în Soare, Pur si simplu, într-o stea de asemenea dimensiuni nu este suficientã energie pentru a produce elemente mai grele decât fierul. Metalele grele, precum uraniul, nu pot fi create decât printr-o explozie cosmicã de proportii. Terra si celelalte planete ale Sistemului Solar s-au format din acelasi centru gazos care a produs si Soarele. În acest proces, Soarele a adunat 99% din masa sa. Adicã este cel mai mare obiect celest din vecinãtate, cu cea mai mare fortã de atractie gravitationalã. De aceea, totul graviteazã în jurul sãu. Dintre toate planetele, Terra are un loc privilegiat în raport cu Soarele. Dacã am fi mai aproape, oceanele s-ar evapora iar solul ar fi atât de fierbinte încât plumbul s-ar topi. Dacã am fi mai departe de Soare Terra ar fi un desert înghetat. A aproape ca în "Goldylocks si cei trei ursi", nu e prea cald, nu e prea frig, e numai bine. Suntem aici, la 150 milioane km depãrtare de Soare si suntem fericiti cã suntem aici suntem norocosi. Într-un fel, suntem aici pentru cã aici avem conditii optime de a exista.

E posibil ca Terra sã fie într-un punct optim în întreg Sistemul Solar. Dar, de asemenea, suntem în calea furiei solare. În fiecare an, pe Soare au loc explozii uriase. Ne-am astepta ca aceastã fortã explozivã sã provinã din reactiile nucleare ale miezului, dar, în realitate, violenta eruptiilor solare este datã de magnetism. Deoarece Terra se roteste, ca si solid, câmpul nostru magnetic este simplu, cu doi poli: Nord si Sud. De aceea, o busolã ne este foarte utilã pentru a naviga pe planetã. Dar sã ne imaginãm cã am avea între 1 si 10 milioane de poli. Asta se întâmplã pe Soare. Câmpul magnetic solar este ca o retea încâlcitã, deoarece chiar dacã este adunatã de gravitatie, plasma nu se roteste uniform. Plasma de la ecuator se roteste odatã la 25 de zile terestre, în timp ce plasma de la poli o datã la 35 de zile. Soare posedã ceea ce numim rotatie diferentialã. Avem toatã aceastã plasmã... care se roteste mereu si care determinã contorsionarea liniilor câmpului magnetic precum si împletirea si amestecarea lor. Desi liniile câmpului magnetic sunt invizibile, noi stim de prezenta lor pe Soare examinând acele structuri denumite "bucle coronale" sau "proeminente" care se ridicã în atmosfera solarã.

Asa cum pilitura de fier se aliniazã în prezenta unui simplu magnet, aceste bucle de plasmã subliniazã perfect structurile subiacente care le produc. Arcurile de plasmã sunt atât de înalte si late încât prin ele am putea strecura o planetã cât Jupiter. Unele câmpuri magnetice pot curba plasma din atmosfera solarã, formând structuri helicale numite "fluxuri torsadate". Un flux magnetic torsadat e ca un fel de arc lax. Liniile de câmp magnetic sunt înfãsurate de mai multe ori, într-o structurã helicalã, iar când avem linii de câmp magnetic puternic curbate, ele stocheazã multã energie magneticã liberã, uneori se supraînfãsoarã ceea ce le conferã mai multã energie magneticã liberã stocatã. Aceste proeminente plasmatice pot dura sãptãmâni sau luni, dar, la un moment dat, energia stocatã trebuie eliberatã, iar masa este aruncatã în aer.â Acolo unde câmpul magnetic solar este mai torsionat si mai complex, cãldura care erupe din interior este mentinutã iar materialul este rãcit cam cu 1000 de grade. Rezultã zone relativ întunecate pe suprafata solarã, numite "pete solare". Petele solare sunt întunecate numai în raport cu materia luminoasã dimprejur. Dacã le-am putea suspenda cumva în spatiu, ar strãluci de 10 ori mai mult decât Luna. Aceste pete, aparent mici sunt de fapt cratere de plasmã de dimensiunea Terrei.

Galileo a fost primul om de stiintã modern care a observat petele. Folosind un telescop, a proiectat o imagine a Soarelui pe hârtie si i-a trasat conturul. Si-a dat seama cã petele se deplaseazã pe suprafata solarã, ceea ce a reprezentat prima dovadã cã Soarele se roteste. Nu numai cã Soarele se roteste, dar si petele solare se pot roti asemeni uraganelor, pe suprafata solarã. Când se întâmplã asa ceva, liniile câmpului magnetic sunt torsionate extrem. Torsionarea liniilor magnetice înseamnã mai multã energie iar mai multã energie înseamnã premisele unor eruptii gigantice. Sã considerãm o linie de câmp ca fiind o bandã elasticã. dacã o torsionãm destul de mult, va acumula suficientã energie, pentru ca, la eliberare, sã furnizeze aceastã energie. Dacã luãm o bandã elasticã netorsionatã si-i dãm drumul, nu va zbura. Când o patã solarã elibereazã energia magneticã, rezultã cele mai ample explozii din Sistemul Solar eruptiile solare. O singurã eruptie elibereazã energie echivalentã cu 1 miliard de megatone. Puterea combinatã a un milion de eruptii vulcanice terestre. Ele apar sub forma... unor regiuni foarte luminoase, deoarece temperatura este atât de ridicatã, de ordinul a 10 milioane de grade si poate dura câteva ore. Dar energia este imensã. Întreaga explozie... echivaleazã cu milioane de bombe nucleare pãrãsind simultan suprafata solarã.

Eruptiile solare nu numai cã explodeazã în spatiu ci de asemenea, angreneazã particule de înaltã energie cãtre un strat intern al Soarelui numit cromosferã, unde-si transferã rapid energia ca bila albã de la biliard care loveste mãnunchiul de bile. Bila albã este similarã cu particulele de înaltã energie care provin din regiunea eruptiei. Bila albã loveste rapid mãnunchiul de 8 bile, si odatã ce loveste bila din vârful mãnunchiului, va transfera energia necesarã bilelor din spatele celei dintâi apoi se vor împrãstia toate pentru cã energia le-a fost transferatã. Dacã o eruptie produce la un moment dat suficiente particule de înaltã energie, încep sã aibã loc fenomene stranii. Aceasta este o înregistrare în timp real a unui cutremur solar.

În 1998 a avut loc o eruptie în coroana solarã atât de puternicã, încât materialul care a cãzut înapoi pe suprafata Soarelui a lovit suprafata si a produs unde divergente. Desi sunt ca undele dintr-o ceascã, aceaste valuri au 3,2 km înãltime si cãlãtoresc cu o vitezã maximã de 400000km pe orã. Cutremurul solar din 1998 ar fi mãsurat 11.3 grade pe scara Richter. Mai mult de 1 milion de ori mai puternic decât cutremurul care a zguduit San Francisco în 1989. Pentru a zgudui atât de mult suprafata solarã, eruptiile solare trebuie sã elibereze o cantitate enormã de energie. Aparent, e vorba de aceeasi cantitate de energie emanatã ca în cazul în care am acoperi întreaga suprafatã uscatã terestrã cu dinamitã, dispusã într-un strat cu grosimea de aproape 1 metru si am detona-o toatã odatã. Asadar, aceste explozii nu sunt mici. Cutremurele terestre nu sunt singurele dezastre cu echivalente pe Soare. O eruptie poate declansa de asemenea un tsunami solar, sub formã de plasmã în atmosfera solarã atmosferã care se rostogoleste cu 1.126.000 km pe orã, împrãstiindu-se pe întreaga suprafatã stelarã în câteva ore. În timp ce cutremurele si tsunami-urile solare nu amenintã Terra, actiunea violentã a eruptiilor solare antreneazã eruptii periculoase numite ejectii de masã coronalã, sau CME. Într-o CME, energia eruptiei aruncã un strop de plasmã înalt radioactivã în atmosfera solarã. Ejectiile de masã coronalã variazã ca vitezã, dar pot avea loc cu o vitezã de 1300-1500 km pe secundã, ceea ce este extrem de rapid si aruncã o mare cantitate de material. E o cantitate echivalentã cu masa muntelui Everest, aruncatã de pe Soare si zburând în spatiu.

Unde ajunge acest strop de plasmã radioactivã supraîncãlzitã dupã ce pãrãseste Soarele? Uneori, ajunge fãrã probleme în spatiu. Alteori se îndreaptã cãtre noi. Ejectiile solare de masã coronalã sunt probabil cele mai mari amenintãri, de care nici nu am auzit. Mai sunt denumite "furtuni solare", si aruncã mase imense de particule supraîncãrcate la 150 de milioane de km în spatiu. Majoritatea au nevoie de câteva zile pentru a ajunge de la Soare la Pãmânt, dar unele galopeazã prin Sistemul Solar cu 10 milioane de km/h, ajungând la planeta noastrã în mai putin de 16 ore. Aceste furtuni pot induce curenti în atmosfera externã eliminând satelitii si survolând retelele centralelor electrice având capacitatea de a produce un haos la nivel de infrastructurã la fel ca un uragan sau o tornadã. Dar cine are rolul de a supraveghea aceste potentiale lovituri cosmice aleatorii? Aici este sediul Administratiei Nationale a Oceanelor si Atmosferei, sediul guvernamental al serviciilor nationale meteorologice. Prognozele zilnice, observatiile si avertizãrile sunt informatii esentiale pentru viata de zi cu zi pe Terra. Aici însã, mai lucreazã un grup restrâns de meteorologi într-un departament special, numit "Centrul pentru Habitatul Spatial". Treaba noastrã este sã monitorizãm Soarele si sã emitem alerte, observatii si avertismente legate de activitatea solarã. Bunã dimineata si bine ati venit la informarea de la 10. Avem o eruptie tip C de lungã duratã în extremitatea de est, o posibilã CME. Nu am înregistrat protoni dar am înregistrat multi electroni. E de notat cã aceastã regiune a produs toatã activitatea din decembrie asa cã lucrurile s-ar putea concentra aici în urmãtoarele sãptãmâni.

Acesti meteorologi spatiali sunt în alertã maximã în cazul furtunilor solare care pot afecta viata pe Terra. Norii furtunilor solare sunt formati din particule încãrcate, asa cã sunt initial dispersati în jurul planetei de cãtre câmpul nostru magnetic, asa cum se sparg valurile de prora unui vapor. Acest fenomen este foarte important deoarece dacã aceste particule ar interactiona direct cu atmosfera externã, ar arunca fragmente mici din atmosferã în spatiu. Unul dintre motivele pentru care Marte nu are atmosferã este acela cã nu are un câmp magnetic puternic. Asa cã, treptat timp de milioane sau miliarde de ani, atmosfera a fost aruncatã secvential, în spatiu sub influenta vântului solar si a CMEs care au mãturat planeta. Dar câmpul nostru magnetic nu are perfectiunea celui din filmele SF. Unele particule îl pot traversa încãrcând partea superioarã a atmosferei.

Furtunile solare pot încovoia si rupe liniile câmpului magnetic la mare distantã de Terra, permitând particulelor încãrcate sã circule de-a lungul liniilor de câmp spre polii nord si sud. Furtunile extrem de puternice distorsioneazã câmpul magnetic si mai mult, inducând curenti electrici care strãbat continentele. Când au loc astfel de evenimente liniile electrice de mare distantã, se pot supraîncãrca. Por fi afectate transformatoarele de la ambele capete ale liniei.

În 1989 cea mai mare part a provinciei canadiene Quebec a rãmas în beznã, din cauza exploziei unui transformator produsã de un eveniment solar. Dacã acest tip de furtunã loveste sistemele de comunicatie producãtorii de curent electric si alte facilitãti de care depindem, atunci, aici se poate instala haosul. Dacã operatorii centralelor electrice au timp sã reactioneze, atunci pot reduce tensiunea trimisã de-a lungul retelelor si pot preveni dezastrul. Operatorii satelitilor pot, de asemenea sã fie pregãtiti pentru asalt cu ajutorul unor avertizãri optime. Când se apropie o furtunã spatialã importantã, acesti operatori trec satelitii pe pozitii inerte, astfel încât furtuna sã nu producã scurtcircuite sau sã scoatã satelitii din functie. Cu cât avertismentul e mai precoce, cu atât mai bine. Nu plecãm sã navigãm pe mare dacã nu stim cum va fi vremea. La fel, când avem un sistem extins ca o retea electricã sau telefonicã susceptibile a fi afectate de starea atmosfericã spatialã, trebuie sã cunoastem prognoza meteo pentru a putea atenua efectele.

Furtunile solare pot distruge radiocomunicatiile de înaltã frecventã folosite de fortele aeriene. În anii 80, când aeronava prezidentialã SUA îl ducea pe presedintele Reagan în China a avut loc o furtunã solarã. Toate comunicatiile au fost întrerupte pentru câteva ore, retezând practic capul guvernului SUA. Urgenta e similarã cu avertizãrile meteo. Când avem un avertisment de tornadã stim cã e urgent sã îl facem public pentru a anunta oamenii de ceea ce se întâmplã. Problema e similarã pentru prognoza meteo spatialã. Beneficiarii acestor informatii trebuie sã fie informati în timp util.

Cu câteva ore în urmã, a avut loc o ejectie de masã coronalã.Vrem sã vedem unde emerge, apoi o putem evalua pentru a vedea cât dureazã pânã ajunge pe Pãmânt. Vedem o explozie uriasã cu materie expulzatã iar dacã priviti aceastã micã imagine, aici e ascuns Soarele, si priviti aceastã masã de material aruncat în spatiu. E imensã. Datoritã liniilor de câmp magnetic de la polii nord si sud, energia furtunilor solare acceseazã facil aceste regiuni. Din acest motiv, expertii sunt îngrijorati cã pasagerii curselor aeriene care trec peste poli în timpul unei furtuni solare puternice, ar putea fi expusi la nivele periculoase de radiatii, posibil egale cu efectuarea a 100 de radiografii toracice. Nu ne putem juca cu asta pentru cã nu stim niciodatã când aceastã radiatie poate deveni brusc mult mai intensã atunci când avem un avion în zbor. Amenintarea radiatiilor solare este unul dintre motivele pentru care oamenii de stiintã supravegheazã Soarele. În epoca modernã, mai ales, este important ce se întâmplã pe Soare. Pãmântul nu e o insulã (Lost). Participãm la activitãtile Sistemului Solar. Petele solare sunt initiatoarele unor furtuni solare mai severe, asa cã meteorologii le urmãresc cu atentie, miscarea de rotatie pe suprafata solarã.

Localizarea. Vedem mereu CME la suprafata Soarelui. Multe pete, pe mãsura rotatiei centrului, se gãsesc pe partea non-terestrã a Soarelui. Dacã nu sunt orientate spre Pãmânt nu sunt motive de îngrijorare. Pe mãsurã ce Soarele se roteste si regiunea activã ajunge spre centrul discului, fiind orientatã spre noi, atunci am avea motive de îngrijorare. Din centrul Soarelui, în sensul rotatiei, existã o zonã fatalã. Pe mãsurã ce petele solare se rotesc si privesc direct spre Pãmânt, atunci furtunile solare trebuie sã ne preocupe. Dacã se stârneste o furtunã într-un astfel de moment, Terra poate fi luatã la tintã si toatã forta furtunii poate lovi planeta. E ca o tintã ochitã cu o puscã. Cu cât lovitura e mai precisã, cu atât pagubele sunt mai severe. Desi primejdia e mare, vine la pachet cu frumuseti uimitoare. Furtunile solare genereazã maiestuoase spectacole de lumini la nivel planetar.

Cortine sclipitoare de culoare pe care le numim aurore boreale. Aurorele sunt asemenea neoanelor dar la o scalã mult mai mare. Într-un neon, curentul electric introduce particule încãrcate într-un tub cu gaz. Particulele din gaz sunt excitate energetic si încep sã strãluceascã. Dacã tubul contine numai neon strãlucirea va fi rosie. Adãugând alte gaze, ca argonul, se poate produce o paletã de culori. Lumina tuburilor de neon este determinatã de câmpul electric interior, în timp ce aurorele sunt determinate de câmpul magnetic si energia solarã. Pe mãsurã ce particulele energetice cãlãtoresc de-a lungul câmpului magnetic terestru, cãtre poli, excitã elementele din atmosferã fãcându-le sã strãluceascã. Moleculele de oxigen emit o culoare rosie sau verde. Iar azotul emite în spectrul roz, albastru si violet. În timp ce aceste lumini fantomatice sunt asociate de obicei polilor, furtuni solare extrem de puternice le duc mai aproape de Ecuator. În 1859, o furtunã geomagneticã determinatã de o furtunã solarã masivã a creat aurore vizibile la Roma.

Furtuna din 1859 a fost un eveniment neobisnuit de puternic pe care unii l-au numit "furtuna solarã perfectã". Furtuna din 1859 ne-a arãtat câte ceva din ceea ce poate face Soarele. Furtuna a fost atât de intensã si alinierea atât de perfectã, cã a depãsit barierele naturale terestre. O eruptie solarã imensã are loc la suprafata Soarelui. La mai putin de o zi la 150 milioane km, firele retelelor de telecomunicatii de pe Pãmânt, încep sã scânteieze. Afacerile se opresc, la nivel mondial în timp ce incendiile pornesc de la firele care ard mocnit. Între timp, aurore colorate se aprind pe cerul oraselor din toatã lumea. Pãmântul a fost vizitat de o furtunã solarã perfectã. Pe Soare a avut loc o eruptie incredibilã si o cantitate enormã de energie s-a îndreptat spre Pãmânt. Aceastã furtunã a fost nu numai una dintre cele mai puternice, ci si una dintre cele mai rapide.

Ejectia a avut loc dintr-o patã solarã directionatã spre Pãmânt, a ajuns de la Soare la noi în mai putin de 8 ore. Unei rachete destul de rapide i-ar trebui ani sã ajungã pe Soare. Furtuna, acest nor de particule electrizate, a ajuns aici în mai putin de o zi. Incredibil de repede. Din fericire, furtuna solarã perfectã a avut loc în 1859, când singura tehnologie vulnerabilã atacului, era telegraful. De când a început era dependentei de tehnologii avansate, asteptãm sã mai aparã o furtunã solarã perfectã. Întrebarea rãmâne: Se poate repeta? Dacã se mai întâmplã odatã? Mai putem asista la o furtunã perfectã? Eu zic cã se poate, fãrã îndoialã. Comparativ cu anul 1859, efectele ar fi devastatoare.

Efectele asupra Terrei si sistemelor de comunicare, nu le putem anticipa. Asta ne sperie. Se pare cã tehnologiile moderne vor fi distruse precum casele de pe plajã în timpul unui uragan. Sã ne imaginãm cum ar fi sã pierdem satelitii de comunicare pentru mobile, semnal TV si tranzactii bancare. Si dacã, simultan, cãderea retelelor electrice ar lãsa arii întregi în beznã pentru ore sau sãptãmâni.

Dacã serviciile vitale nu ar putea fi regenerate, s-ar instala haosul. Ar avea un efect social autopropagat asupra fiecãrui bãrbat, femei sau copil care trãieste pe acest Pãmânt. Furtunile solare sunt la fel de dificil de prognozat ca si uraganele. În timp ce meteorologii nu au tehnologia necesarã pentru a prezice furtuna perfectã, ei stiu cã e probabil ca una sã loveascã din nou în perioada de vârf a unui ciclu de 11 ani al petelor solare. Cert este cã Soarele îsi inverseazã directia câmpul magnetic la fiecare 11 ani. Asadar, în 22 de ani se întoarce si revine unde a fost. Pe mãsurã ce ne apropiem de retur la fiecare 11 ani, numãrul petelor solare creste iar activitatea solarã prezintã un vârf.

Aceastã perioadã se numeste maximum solar aceste perioade sunt separate de perioade de 5 ani de perioadele numite de minim solar. Avem aceste cicluri de 11 ani în care Soarele poate fi feroce, si o ia razna de parcã ar fi un 4 iulie permanent. Apoi se linisteste si pentru câtiva ani îsi reduce activitatea, ajungând la un minim unde apare câte o explozie izolatã. Ca si anotimpul uraganelor, perioadele de maximum solar variazã ca intensitate. Unele produc furtuni mai ample decât altele.

Desi acum ne aflãm la un minimum solar, oamenii de stiintã supravegheazã cu grijã un posibil dezastru ce ar fi cauzat de urmãtorul maximum solar. Ultimul maximum solar a avut loc în 2001 deci urmãtorul ar trebui sã fie în 2012, dar predictiile diferã. Toti specialistii în fizicã solarã asteaptã cu sufletul la gurã sã vadã ce se va întâmpla. Avem opinii divergente legate de ceea ce se va întâmpla. Un grup sugereazã cã urmãtorul ciclu solar ar putea fi cel mai puternic al epocii moderne. Dacã predictiile sunt corecte, Pãmântul ar putea fi în primejdie. Ar trebui sã ne facem probleme pentru repetarea evenimentelor din 1859. Dacã ar avea loc azi, pagubele ar fi fãrã precedent. Avem multe de învãtat despre ce s-ar putea întâmpla cu tehnologia modernã când Soarele ajunge la apogeu.

Majoritatea eruptiilor solare violente are loc aici, în atmosfera infernalã cunoscutã sub numele de "halo". Aceastã regiune a ascuns multã vreme unul dintre marile mistere solare. Pentru cã, în ciuda faptului cã se aflã la 800.000 km de miezul generator, are la o temperaturã de milioane de grade. Aceasta pare sã sfideze legile fundamentale ale fizicii. E un fenomen straniu. Aici am un termometru. Dacã tin termometrul aproape de foc, aratã o temperaturã foarte ridicatã. Acolo unde am amplasat senzorul sunt peste 260 de grade. Iar dacã scot senzorul de acolo si-l îndepãrtez de foc, temperatura scade la 32 grade. Cu cât mã îndepãrtez de sursã temperatura scade. La nivelul haloului solar, temperatura e la fel de ridicatã ca si în miez. E ca si cum, ca sã zic asa, mult mai în spatele meu, cãldura focului e la fel de intensã ca si la nivelul focului, chiar dacã la mare distantã de foc. Ce fortã ar putea genera supraîncãlzirea haloului solar? Rãspunsul vã va zgudui. Infernalul halou solar se dezlãntuie la milioane de grade. Timp de secole, oamenii de stiintã au fost uimiti cum o structurã atât de îndepãrtatã de miezul solar poate sã ardã la asemenea temperaturi.

Recent, pe mãsurã ce sateliti performanti au oferit o imagine mai clarã a suprafetei, au început sã aparã indiciile. Sub halo, suprafata solarã fierbe, pur si simplu. Motivul este acela cã întreaga suprafatã solarã este acoperitã de celule de convectie, adicã material fierbinte din miezul solar, care se ridicã, ating suprafata se rãcesc strãlucind, emitând luminã solarã si apoi scufundându-se la loc. Fiecare bulã de material care emerge are dimensiunea statului Texas. Se rãspândeste la suprafatã, se rãceste si se scufundã în 5 minute. Asadar este un proces de o violentã extremã care are loc în milioane de locuri în permanentã, pe întreaga suprafatã solarã. Aceastã fierbere nu este numai violentã ci si extrem de zgomotoasã.

Soarele este un loc extrem de zgomotos.Dacã vã puteti imagina întreaga suprafatã solarã acoperitã cu boxe date la maxim, ca la cel mai tare concert rock la care ati asistat, asta ar fi comparabil cu zgomotul produs la suprafata Soarelui. Suprafata agitatã a Soarelui produce destulã energie sonorã pentru a supraîncãlzi haloul la milioane de grade. Cercetãtorii cred cã, o combinatie dintre undele sonore si energia provenitã de la câmpul magnetic solar ar fi responsabilã pentru temperaturile extreme din halo. Singurul moment când haloul este vizibil de pe Pãmânt este la apogeul unuia dintre cele mai spectaculoase fenomene din Sistemul Solar, o eclipsã totalã de Soare. Înainte ca oamenii de stiintã sã le înteleagã, aceste evenimente impozante stârneau numai teamã. Vechii chinezi credeau cã un dragon devora Soarele.

Ce e întâmplã în timpul unei eclipse de Soare?

În termeni simpli, este momentul în care Luna acoperã Soarele. Sã ne imaginãm cã suntem la cinema si cã ne uitãm fericiti la un film care ruleazã pe ecran iar apoi cineva trece pe rândul din fatã si vã blocheazã vizionarea. Într-un cinema, ar fi de nedorit ca o persoanã sã vã treacã prin fatã, dar.. la eclipsã suntem foarte norocosi cã Luna acoperã Soarele, si suntem norocosi cã trece fix pe mijloc. Avem de asemenea noroc cã Luna, de altfel de 400 de ori mai micã decât Soarele, este, de asemenea, de 400 de ori mai aproape de noi. Aceastã coincidentã cosmicã înseamnã cã Luna si Soarele au aceeasi dimensiune aparentã pe cerul nostru, ceea ce permite uneia s-o blocheze aproape complet pe cealaltã.

Magnificul eveniment cosmic are loc numai atunci când traiectoria Lunarã intersecteazã linia dintre Terra si Soare. Orbita lunarã este înclinatã usor cu aproape 5 grade. Dacã nu ar fi fost, am fi avut o eclipsã la fiecare lunã. Iar apoi ne-am fi plictisit, dar asta nu se întâmplã, deoarece lunã de lunã Luna trece fie mai sus, fie mai jos de linia care uneste Terra cu Soarele. Asadar, în loc sã avem o eclipsã totalã în fiecare lunã avem câte una, undeva pe Pãmânt la fiecare 1 an si 6 luni. Pe mãsurã ce Luna trece prin fata Soarelui, ea aruncã o umbrã pe Pãmânt. La exterior, unde umbra este mai slabã, zona se numeste "penumbrã". Dacã stati pe banda trasatã de penumbrã, pe mãsurã ce aceasta se deplaseazã la suprafata Terrei, veti vedea numai o eclipsã partialã. Dar dacã ne-am deplasa într-un punct din calea discului intern întunecat, denumit "umbrã", veti privi splendoarea unei eclipse totale. Dacã nu puteti ajunge în calea benzii descrisã de umbrã, mai aveti o optiune asteptati destul de mult iar o eclipsã totalã va strãbate acea zonã cam odatã la 300 de ani. Soarele, steaua luminoasã a Sistemului nostru Solar, este capabil sã ofere scene de o frumusete uimitoare dar si de o violentã feroce.

Chiar dacã e imposibil de imaginat, Soarele nu va fi vesnic. Chiar si Soarele va trebui sã disparã. Soarele are o cantitate limitatã de combustibil la nivelul miezului, iar fuziunea are loc cu o vitezã calculabilã. Aceasta e viteza de ardere a combustibilului, iar aici e cantitatea de combustibil, deci, un calcul simplu, ne aratã momentul în care Soarele va dispãrea, adicã peste 5 miliarde de ani. Din nefericire, Soarele nu va dispãrea într-o explozie. E prea mic pentru a deveni o supernovã. Cu toate acestea, stelele au o proprietate specialã, sunt printre putinele obiecte care se încing pe mãsurã ce se rãcesc.

Pe mãsurã ce va consuma rezerva de hidrogen, cea mai apropiatã stea se va rãci si va suferi un colaps sub influenta propriei gravitatii. Energia rezultatã din acest colaps va reîncãlzi miezul la sute de milioane de grade, suficient pentru a arde heliul. Sub influenta cãldurii suplimentare determinatã de arderea heliului, steaua se va transforma într-o sferã monstruoasã numitã giganticã rosie. Va deveni suficient de mare pentru a înghiti orbitele lui Mercur, Venus si Terrei. N-ati vrea sã fiti martori. Veti vrea sã fiti departe cu tot cu planetã cu mult înainte ca aceasta sã se întâmple. Terra îsi poate modifica usor orbita pe mãsurã ce steaua expandeazã, asa încât nu va fi înghititã. Dar dacã ne referim la încãlzirea globalã n-ati vrea sã fiti aici. Straturile externe ale Soarelui vor deveni atât de instabile încât vor zbura prin spatiu, lãsând în urmã un miez de mici dimensiuni cam de dimensiunea Pãmântului. Am redus astfel Soarele, cu un diametru de 1,6 milioane km, la dimensiunea Terrei care are 12756,3 km diametru. Mãreata stea de odinioarã a devenit o bucatã de zgurã care se rãceste lent.

Viata pe Pãmânt, asa cum o stim va înceta sã existe. Aceasta este moartea Soarelui. Toate acestea sunt vesti proaste pentru omenire, dar trebuie sã privim si latura optimistã. Avem 5 miliarde de ani la dispozitie pentru a ne pregãti pentru dezastru. Deocamdatã, omenirea se bronzeazã la Soare un Soare plin de viatã. Stiinta a relevat multe dintre secretele celei mai apropiate stele, dar noi rãmânem uimiti de frumusetea sa, si mult mai îngrijorati de violenta sa.
Sursa: subtitrarea documentarului The Universe - Secrets of the Sun

Cititi si:
Oamenii de stiinta prevad pentru urmatorii ani gigantice furtuni solare ce vor dezafecta tehnologiile actuale
Atacul Soarelui (Attack of the Sun) - film documentar despre masivele eruptii solare ce ar putea ameninta societatea high-tech actuala
Incalzire globala sau ... la o scara mult mai mare?