Tusconi Rahvusliku Päikeseobservatooriumi (NSO) teadlaste uurimuse kohaselt võivad päikeseplekid aastaks 2016. mitmeteks järgnevateks aastakümneteks täielikult kaduda, skeptikud jäävad tulemuste suhtes ettevaatlikuks.
Päikeseplekid tekivad, kui Päikese pinnalt tõusev ioniseeritud plasma või elektriliselt laetud gaas Päikese poolt tekitatavasse magnetvälja lõksu jääb. Harilikult kiirgaks gaas oma soojuse keskkonda ning kukuks seejärel tagasi pinnale, ent magnetväli takistab seda protsessi. Maalt vaadatuna paistab piirkond tumedamana, kuna selle temperatuur on oma ümbrusest ligikaudu 1000 kelvini võrra madalam, kirjutab ERR Teadusportaal.
Foto: NASA/TRACE
Astronoomid on päikeseplekke lugenud ja vaadelnud juba 17. sajandi algusest. Järgnevate aastasadade jooksul läbi viidud uuringute põhjal on järeldatud, et Päikese aktiivsus järgib 11 aastast tsüklit. Päikese maksimumkiirguse perioodi ajal kasvab päikeseplekkide arv hüppeliselt, mil päikese miinimumi ajal kahaneb nende arv nulli lähedaseks.
Viimane päikese miinimum oleks pidanud juba eelmisel aastal lõppema, kuid juhtus midagi kummalist. Kuigi harilikult kestavad miinimumi perioodid ligikaudu 16 kuud, on praegune veninud juba üle 26 kuu pikkuseks. Rahvusvahelisel Astronoomia Ühingu sümpoosiumil esitletavas uurimuses peavad NSO teadlased Matthew Penn ja William Livingston Päikese magnetvälja tugevuse kahanemist.
Penn ja Livingston on alates 1990. aastast uurinud päikeseplekkide magnetilist tugevust kasutades Zeemani lõhestamiseks kutsutavat mõõtetehnikat. Spektrograafi abil registreeritakse lõksus olevate raua aatomite poolt kiiratava valguse spektrijoonte vahe. Mida laiem see on, seda tugevam on plasma tekitanud magnetväli.
Teadlased järeldasid pärast 1500 päikesepleki nimetatud tehnika abil uurimist, et magnetvälja keskmine tugevus on kahanenud 2700 gaussilt 2000 gaussini. Toimunud kahanemise põhjus ei ole selge, kuid kui see jätkub, võivad päikeseplekid 2016. aastaks täielikult kaduda, kui päikeseplekkide magnetvälja tugevus 1500 gaussini langeb.
Ajaloost on teada, et samasugust nähtust täheldati 1645-1715 aasta vahel, mida kutsutakse Mauder’i miinimumiks. Päikeseplekkide arvu kahanemine langes kokku aastakümnete pikkuse temperatuuri langusega kogu Euroopas, mida nimetatakse ka Väikeseks jääajaks.
Ent osa valdkonna teadlasi soovitab uurimistulemuste suhtes ettevaatlikuks jääda, kuna tehtud järeldused põhinevad eelnevate päikesetsüklite andmetel koostatud ekstrapolatsioonil, mille määramatus on suhteliselt suur. “Päikesetsüklite pikkuses ilmnevad kõikumised järgivad väga keerulist mittelineaarset käitumist. Seega on autorite kasutatud lineaarne ekstrapolatsioon tuleviku prognoosimiseks antud juhul ebakohane ning seega pole uurimuse järeldused õigustatud,” ütles Stanfordi ülikooli vanemteadur Alexander Kosovichev ERR-le.
Samuti hoiatab David Hathaway Marshalli Kosmoselennu keskusest, et päikeseplekkide magnetvälja arvutused ei võta arvesse paljusid väiksemaid päikeselaike, mis viimase päikese maksimumi ajal ilmnesid. Kuna nende väljatugevus on väiksem, võib nende arvesse võtmata jätmine ka magnetvälja tugevuse keskmise kõrgemaks kergitada.
Samas on Penni ja Livingstoni tulemused kooskõlas sarnase päikesetuule tiheduse vähenemisega. “Kuna päikesetuule tekkimist seostatakse Päikese tugevate magnetväljadega, on see magnetvälja tugevuse kahanemisega kooskõlas,” kinnitas P.K. Manoharan Tata fundamentaaluuringute instituudist (TIFR.)
Livingston ise nendib, et kuigi tema ja Penni prognoos ei pruugi täide minna, näitab ainult aeg, mis tegelikult toimuma hakkab. “Sellegipoolest pole mitte mingisugust kahtlust, et päikeseplekid oleksid praegu väga terved,” lisas Livingston.
Loe lisaks:
arVix: “Long-term Evolution of Sunspot Magnetic Fields.“
Stuart Clark
PhD astrofüüsikas, Kuningliku Astronoomia Ühingu liige, ESA kosmoseuudiste peatoimetaja.
Ma arvan, et kõik päikeseuurijad on ühel nõul, et Päikese sees on midagi muutunud. Viimane päikeseplekkide miinimum oli tunduvalt pikem ja tõsisem, kui keegi oleks oodanud. See kestis terve 2008. ja 2009. aasta, mil kolm neljandikku sellest ajast ei olnud Päikesel ühtegi plekki. Ja mitte keegi ei oota, et Päikese aktiivsus tõuseks samale tasemele kui 20.sajandi lõpus.
Vaadates ajalukku on Päikese aktiivsus viimased 50-60 aastat erakordselt kõrge olnud. Kui seda mineviku vaatlusandmetega võrrelda, selgub, et pärast eriti aktiivset perioodi on Päikese aktiivsus langenud madalseisu. Mõnikord tunduvalt madalamale kui lähiaastatel. Kas see võib ka seekord juhtuda·? Ilmselt mitte sellel tsüklil. Päike muutub uuesti järjest aktiivsemaks, kuid aktiivsus ei ole nii suur, kui me oleme sellega viimastel aastatel harjunud. Kuid kuna seda aktiivsust põhjustavad Päikese pinna magnetväljad, on aktiivsuse langus kooskõlas päikeseplekkide keskmise väljatugevusega.
Kuid kas see kahaneb veelgi·? Kas lineaarlähendus on kohane·? Me tõesti ei tea veel. Mitte keegi ei ole varem Päikest sellisena käitumas näinud, (kuigi puuringide -ja liustikemeetodi abil tuletatud andmed näivad seda kinnitavat).
Penni ja Livingstoni uurimus on provokatiivne ning on ilmselt ka sellisena mõeldud. Uurimuse esimene graafik näitab, et alates 2006. aastast on magnetväljade keskmine tugevus veidi tõusnud, ning see võib päikeseplekkide täielikku kadumist 2021. aastani edasi lükata, (eeldusel, et päikeseplekid tõepoolest kaovad).
Me peame lihtsalt ootama ja vaatama. Seega tuleb uurimusse küll kerge skepsisega suhtuda, kuid mitte prügikasti visata. Me elame oma kodutähe käitumist arvestades ühel huvitaval ajal.
Võimaliku kliimamuutuse suhtes. Kuigi sellel oleks kogu maailmale väike mõju, võimendavad seda regionaalsed kliimamustrid nagu näiteks Põhja-Euroopas. (vt. ka http://www.stuartclark.com/astronomy/1-latest-news/49-quiet-sun-puts-europe-on-ice, toim.) Ning tuleks meeles pidada, et 17. sajandil aset leidnud Väike jääaeg ei põhjustanud aasta läbi madalaid temperatuure, samuti polnud see globaalne fenomen. Seda iseloomustas lihtsalt suurem tõenäosus külmadeks talvedeks Põhja-Euroopas.
Ma nõustun sellega, et päikeseplekkide tsüklid on väga keerulise käitumisega ning päikeseplekkide arvule või teistele muutujatele lineaarse ekstrapolatsiooni rakendamine võib-olla ebausaldusväärne.
Kuid meie uurimust lugedes võib märgata, et me rõhutame järjekindlalt, et meie vaadeldud päikeseplekkide magnetväljade käitumine näib olevat Päikese tsüklitest sõltumatu. See kehtib 24. tsükli alguse kohta, kus päikeseplekkide arv (ning teiste muutujate väärtus) on kasvanud, kuid magnetväljade väärtused on endiselt kahanenud. Infrapunamõõtmisted ei näita mingit märki sellest, et päikeseplekkide magnetvälja käitumine on keerukas, andmed näitavad lihtsalt aeglast monotoonset kahanemist.
Ma nõustun sellega, et isegi lihtsa lineaarse muutuse tulevikku projitseerimine on riskantne, eriti siis, kui ei ole mitte mingisugust veenvat füüsikalist põhjust, miks me ekstrapolatsiooni rakendada võiksime. Meie ekstrapolatsioon on riskantne ja võib-olla isegi ilma kindlate garantiideta ning võib uute andmete valguses valeks osutuda. Ent meie uurimuse põhiliseks alustalaks on sellise ekstrapolatsiooni rakendused. Kui Päikesel algab tõepoolest globaalse miinimumi periood, saavad päikesefüüsikud nagu meie keskenduda oma vaatlustega teatud kindlatele suundadele.
Me arvame koos Bill Livingstoniga, et on tähtis jätkata just päikeseplekkide infrapunavaatlusi. Need näitavad meile midagi sellist, mis erinevad teistest avakosmoses ning maapeal tehtud vaatlustest ning me arvame, et seda tüüpi vaatluste jätkamine ning nende arvu suurendamine on üks tuleviku prioriteete.