Słoneczny kataklizm - Lawrence E. Joseph - ebook
Wydawca: ILLUMINATIO Łukasz Kierus Kategoria: Specjalistyczne Język: polski Rok wydania: 2014

Uzyskaj dostęp do tej
i ponad 16000 książek
od 6,99 zł miesięcznie.

Wypróbuj przez
7 dni za darmo

Ebooka przeczytasz w aplikacjach Legimi na:

e-czytniku kup za 1 zł
tablecie  
smartfonie  
komputerze  
Czytaj w chmurze®
w aplikacjach Legimi.
Dlaczego warto?
Liczba stron: 337 Przeczytaj fragment ebooka

Ebooka przeczytasz na:

Kindlu MOBI
e-czytniku EPUB
tablecie EPUB
smartfonie EPUB
komputerze EPUB
Czytaj w chmurze®
w aplikacjach Legimi.
Dlaczego warto?
Zabezpieczenie: watermark Przeczytaj fragment ebooka

Opis ebooka Słoneczny kataklizm - Lawrence E. Joseph

Oto książka, która rzuca nowe światło na tajemniczą, choć tak bliską nam gwiazdę – Słońce. Badając historię cyklów aktywności słonecznej i ich wpływu na historię Ziemi, Lawrence E . Joseph dochodzi do zaskakujących wniosków, które wymagają zastanowienia się nad stworzeniem systemu obrony przed atakiem ze strony Słońca.

Słoneczny kataklizm daje zupełnie nowe wyobrażenie na temat potencjalnego zagrożenia, które kryje się za wybuchami na Słońcu i może doprowadzić do zniszczenia bądź znacznego uszkodzenia świata, który znamy.

Nie jest to jednak opowieść o końcu ludzkości. Nasz los – zarówno jako zbiorowości, jak i indywidualnych jednostek – nie jest totalnie uzależniony od słonecznych kaprysów.

Za pomocą napisanych błyskotliwą prozą fascynujących opowieści Joseph pokazuje, w jaki sposób powinniśmy wykorzystać dostępną nam wiedzę i narzędzia – w tym pozyskane niedawno wyniki badań nad Słońcem oraz najnowsze zdobycze techniki, a także ludzką pomysłowość i instynkt przetrwania – w celu stawienia czoła zagrożeniom, jakie mogą nas spotkać ze strony naszej gwiazdy, a także w celu zabezpieczenia ludzkiej egzystencji, ziemskiej atmosfery, systemu satelitów, sieci energetycznej i infrastruktury jądrowej przed nadchodzącym kataklizmem.

Opinie o ebooku Słoneczny kataklizm - Lawrence E. Joseph

Fragment ebooka Słoneczny kataklizm - Lawrence E. Joseph






Wstęp

Czy zdarzyło wam się kiedyś wpatrywać w coś bez wyraźnej przyczyny? Czy nie mogliście od tego czegoś oderwać wzroku, choć nie mieliście pojęcia, dlaczego tak się dzieje? Mam obsesję na punkcie Słońca i od pewnego czasu moją uwagę przykuwa wykres aktywności słonecznej z ostatnich 12 000 lat, czyli od momentu zakończenia ostatniej epoki lodowcowej do współczesności. Wykres ten pochodzi z książki zatytułowanej A History of Solar Activity over Millennia (Historia aktywności słonecznej na przestrzeni tysiącleci), autorstwa Ilyi G. Usoskina z Obserwatorium Geofizycznego Sodankylä w fińskim Oulu[1]. Jak możesz zobaczyć na poprzedniej stronie, pozornie nie ma tu nic ciekawego, żadnych ujmujących fraktali ani pełnych wdzięku krzywych – tylko poszarpany zapis reakcji termojądrowych zachodzących w tym pozbawionym wszelkiego życia gigancie, oddalonym od nas o jakieś 150 milionów kilometrów. Sto dwadzieścia wieków słonecznych wzlotów i upadków zapisanych na jednej kartce. Po wielu godzinach bezmyślnego mrugania oczami, przykleiłem ten wykres do mojej drukarki tuż obok żółtej kartki z napisem: Mój tata to najlepszy tata we wszechświecie! – prezentu od mojej siedmioletniej wówczas córki, która (muszę przyznać) miała wtedy jeszcze spore trudności z poprawną pisownią.

Liścik od Phoebe rzucił zupełnie nowe światło na wykres aktywności słonecznej. Po upewnieniu się, że wykres Usoskina jest zgodny z odkryciami innych naukowców w tej dziedzinie, uświadomiłem sobie, że historia Słońca to w istocie także nasza historia. Jest to przecież nasze jedyne życiodajne źródło energii. Praktycznie każdy aspekt ludzkiego istnienia zależny jest od zmian zachodzących na Słońcu – skutki długofalowe związane są ze zmianami klimatycznymi, krótkofalowe zaś tyczą się potencjalnych eksplozji słonecznych, powodujących rozległe zakłócenia w dostawie prądu oraz mających inne szkodliwe i niepożądane skutki.

Według mojej hipotezy kapryśnego Słońca wszystko, w tym także światło słoneczne, podlega zmianom. Losowe wahania zachowań Słońca kształtują historię, wpływają na nasze codzienne życie i określają naszą przyszłość, zarówno w stopniu ledwo dostrzegalnym, jak i katastrofalnym. Nasza gwiazda jest o wiele bardziej zmienna czy też kapryśna, niż nam (tak naukowcom, jak laikom) się wydawało. Wraz z każdą eksplozją aktywności słonecznej, każdym okresem jej braku czy wymieszaniem widmowego składu promieniowania zmienia się nasze środowisko, a wraz z nim także i my. Warto jednak wspomnieć, że hipoteza kapryśnego Słońca nie ma wydźwięku deterministycznego. Nasze losy – jako zbiorowości i jako poszczególnych jednostek – nie są całkowicie uzależnione od nastrojów Słońca. My po prostu reagujemy na zmiany jego zachowania, wykorzystując do tego swoją pomysłowość oraz instynkt przetrwania. Słońce zawsze stanowi czynnik brany pod uwagę, ale rzadko bywa naszym panem. Nie jesteśmy w jego niewoli (więcej informacji dotyczących hipotezy kapryśnego Słońca znajdziecie we fragmencie książki tuż po wstępie).

To, że nasza więź ze Słońcem jest niezwykle silna, uświadomiłem sobie, siedząc pewnego słonecznego dnia w parku przy Broadwayu, na południowym krańcu Manhattanu, zaledwie kilkadziesiąt metrów od miejsca, gdzie generał Jerzy Waszyngton badał nabrzeże Zatoki Nowojorskiej, chcąc obronić je przed Brytyjczykami. Ani Waszyngton, ani ja, ani nikt inny nie zachwycałby się tym widokiem, gdyby nie pewne niezwykłe zachowanie w aktywności Słońca pod koniec ostatniej epoki lodowcowej. Spójrzmy na sam początek wykresu oznaczający wydarzenia sprzed 12 000 lat. To właśnie wtedy nastąpił gwałtowny wzrost temperatury, wskutek zwiększenia się aktywności słonecznej. Wyobraźcie sobie, jak 12 tysiącleci temu rzeka Hudson odtajała po raz pierwszy od tysięcy lat. Miliardy ton lodu stopniało, doprowadzając do powodzi, która ukształtowała przesmyk znany obecnie jako cieśnina Verrazano, i drążąc kanały łączące dziś Zatokę Nowojorską z Oceanem Atlantyckim. Gdyby Słońce nigdy nie stopiło lodów ostatniej epoki lodowcowej, możliwe, że Zatoka Nowojorska wciąż byłaby słodkowodnym jeziorem i z pewnością nie pełniłaby funkcji bramy witającej handlarzy i imigrantów, dzięki którym Nowy Jork stał się jednym z największych miast na świecie.

Drugi co do wielkości (po wielkim polodowcowym ociepleniu) wzrost aktywności słonecznej to okres, który rozpoczął się w połowie XIX wieku i trwa do dziś. Co by się stało, gdyby w tym okresie wystąpił brak aktywności słonecznej, zaś temperatury spadłyby, a nie wzrosły? Być może Zatoka Nowojorska zamarzłaby raz jeszcze, co by oznaczało ponowne odcięcie Nowego Jorku od oceanu na większą część roku – zamiast Wielkiego Jabłka mielibyśmy niewielkie, mało znaczące miasto. Nie byłoby mostu Verrazano prowadzącego z Brooklynu do Staten Island, gdzie John Travolta i jego filmowi koledzy wygłupiali się w filmie Gorączka sobotniej nocy. Być może ten film w ogóle by nie powstał.

Słońce ma też swój udział w tym, że jeden z najlepszych filmów o Brooklynie został nakręcony w języku angielskim, a nie po norwesku, w języku wikingów. W wiekach X, XI i XII pierwszym europejskim imigrantom, przybywającym do kraju obecnie zwanego Ameryką Północną, udało się założyć osady w czasie tak zwanego średniowiecznego optimum klimatycznego. Rozkwit aktywności ludności nordyckiej, trwający mniej więcej od 800 do 1200 r., nie był spowodowany jedynie czynnikami społecznymi, takimi jak technologia, przeludnienie czy oportunizm. Wielkie podboje i odkrycia miały miejsce w okresie niezwykle łagodnych i stabilnych warunków klimatycznych – były to najcieplejsze cztery wieki od ostatnich 8000 lat – pisze w swojej książce The Little Ice Age (Mała epoka lodowcowa) antropolog i klimatolog Brian Fagan[2]. Potem jednak, podczas trwania małej epoki lodowcowej, czyli w latach około 1300-1750, aktywność słoneczna i temperatury panujące na Ziemi gwałtownie spadły. Spadek ten znacznie zahamował proces zasiedlania Nowego Świata. To, że ludom nordyckim nie udało się zachować stałych kolonii na kontynencie amerykańskim, jest wynikiem nie tyle czynników militarnych, społecznych czy kulturalnych, ile faktu, że uprzednio drożne obszary północnego Atlantyku były później przez większą część roku skute lodem, co uniemożliwiało żeglarzom przemierzanie mórz. Winlandia, bo tak wikingowie nazywali swoje kolonie na obszarach Nowej Fundlandii, stała się zbyt zimna, by można było uprawiać tam winogrona, z których wyrabiano wino. Bez zysków z eksportowania win z powrotem do Skandynawii niebezpieczna podróż nie była już opłacalna. Wraz ze spadkiem temperatur podczas małej epoki lodowcowej obniżyły się też preferowane przez żeglarzy szerokości geograficzne. Potencjał kolonizacyjny powędrował na południe ku Wyspom Brytyjskim, Portugalii i Hiszpanii Kolumba. Tak więc to mieszkańcy tych krajów, a nie skandynawscy pionierzy, mogli spokojnie zaludniać Nowy Świat. Dlatego też to mający angielskie korzenie Jerzy Waszyngton, a nie potomek Leifa Erikssona, stanął na czele Amerykanów w walce o niezależność wobec swoich zamorskich władz.

Hipoteza kapryśnego Słońca odnosi się nie tylko do przeszłości, lecz także do przyszłości. Eksploracja i kolonizacja nowych światów są dziś równie zależne od wahań aktywności Słońca, co 1000 lat temu. Astronauci narażeni są na słoneczne burze radiacyjne, co przypomina zagrożenie, jakie dla marynarzy z zamierzchłych czasów stanowiły sztormy na morzu. Strategia przetrwania w obu przypadkach jest podobna: należy znaleźć schronienie i przeczekać kataklizm. Różnica polega na tym, że wikingowie stracili swoją szansę w wyniku spowodowanej spadkiem aktywności słonecznej małej epoki lodowcowej, podczas gdy kosmiczni podróżnicy mogliby skorzystać na chwilowym uspokojeniu temperamentu naszej gwiazdy. Im mniej plam na Słońcu i im mniejszą mają one moc, tym lepsze perspektywy na eksplorację oraz zasiedlanie Księżyca i Marsa. Uspokojenie kosmicznej pogody jest niezbędnym warunkiem do stworzenia korytarzy komunikacyjnych łączących Ziemię z kosmicznymi koloniami. Nagły wzrost aktywności słonecznej może drastycznie pokrzyżować długofalowe plany na tym polu, jak stało się w 1977 r., gdy Skylab 4, prekursor współczesnej Międzynarodowej Stacji Kosmicznej, uległ awarii w wyniku nagrzania się i rozszerzenia ziemskiej atmosfery, wywołanych nietypowo wysoką aktywnością Słońca. Proces ten zwiększył opór tarcia działający na satelitę, co spowodowało nieprawidłowe działanie systemów znajdujących się na jego pokładzie. Na szczęście, w momencie awarii na pokładzie stacji nie było astronautów. Szkody okazały się niemożliwe do naprawienia, a Skylab 4 ostatecznie spadł na Ziemię w 1979 r. Przedwczesny koniec projektu NASA był dla agencji poważnym ciosem, gdyż spodziewano się, że ta mała stacja kosmiczna będzie przystanią dla promów kosmicznych (program ich lotów zaczęto wdrażać w latach 80.).

Specjaliści od kosmicznej pogody są zgodni co do tego, iż po zakończeniu szczytowego okresu aktywności pod koniec 2013 r., należy spodziewać się długoterminowego spadku aktywności Słońca. To wielka szkoda, a być może wręcz tragedia, że fundusze NASA przeznaczone na eksplorację kosmosu zostały ograniczone właśnie w momencie, gdy wydaje się, iż nasza gwiazda wchodzi w sprzyjający takim badaniom okres uspokojenia. Cała sytuacja przywodzi na myśl opowieść Jareda Diamonda o Cesarstwie Chińskim. Do połowy XV wieku Chiny były potęgą na morzu, ale już 100 lat później, w wyniku politycznych kłótni, Chińczycy musieli zrezygnować z okrętów oraz portów i przez następne 500 lat politycznie, gospodarczo i kulturowo żyli w cieniu świata zachodniego[3].

ZACIEMNIENIE

Czasem Słońce wpada w naprawdę podły nastrój i wyrzuca z siebie strumienie plazmy, czyli naładowanego energią gazu. Najczęściej strumienie takie uciekają w przestrzeń kosmiczną, nie czyniąc nikomu krzywdy, ale czasem (głównie w przypadku eksplozji pojawiających się w północno-zachodniej ćwiartce tarczy słonecznej) trafiają one w Ziemię.

Wcześniej czy później, prawdopodobnie w ciągu następnej dekady, uderzy w nas strumień energii paraliżujący sieci energetyczne na wiele miesięcy czy nawet lat i pozbawiający prądu miliony ludzi na całym świecie. Są to prognozy zawarte w raporcie zatytułowanym Severe Space Weather Events: Understanding Societal and Economic Impacts (Ekstremalne zdarzenia związane z pogodą kosmiczną oraz ich wpływ na gospodarkę i społeczeństwo). Dokument ten opublikowała w grudniu 2008 r. amerykańska Narodowa Akademia Nauk przy współpracy z NASA. Narodowa Akademia Nauk wydająca opinie w kwestiach nauki to podmiot, który autorytetem dorównuje amerykańskiemu Sądowi Najwyższemu i której ustalenia akceptowane są praktycznie przez całą resztę świata. Założył ją Abraham Lincoln w czasie wojny secesyjnej, dzisiaj zaś jest ona zdecydowanie najbardziej prestiżową organizacją naukową i nie może być traktowana jako odrębna frakcja w świecie nauki. W opublikowanym przez akademię raporcie, dotyczącym zagrożenia ze strony pogody kosmicznej, przeczytać można, iż eksplozje słoneczne rozmiarami podobne do tych, które dosięgnęły Ziemię w latach 1859, 1909 i 1921, czyli jeszcze przed erą sieci energetycznych, obecnie spowodowałyby największą w historii ludzkości awarię energetyczną.

Jakie byłyby tego następstwa? Cytując raport Narodowej Akademii Nauk: System doprowadzania wody pitnej przestałby działać w ciągu kilku godzin; łatwo psujące się produkty spożywcze i lekarstwa straciłyby przydatność po 12-24 godzinach; centralne ogrzewanie albo klimatyzacja przestałyby działać natychmiast lub wkrótce po odcięciu prądu, potem przyszedłby czas na kanalizację, linie telefonicznie, transport, dostawy paliw itp. Usuwanie awarii zasilania potrwałoby prawdopodobnie kilka miesięcy, co odcisnęłoby piętno na działaniu służb ratunkowych, bankowości i handlu, a także na sprawności działania Dowództwa Sił Zbrojnych oraz policji[4].

Większość z nas przeżyła awarię prądu, choć zapewne trwało to najwyżej kilka godzin lub dni i nie przypominało scenariusza prognozowanego przez Narodową Akademię Nauk. Wyobraźmy sobie świat, w którym brak prądu stał się normą, a my (ludzie, którym udało się przetrwać) z rozrzewnieniem wspominamy stare, dobre czasy, gdy elektryczność była czymś powszechnie dostępnym! To właśnie nas czeka, gdy ogromna fala plazmy słonecznej sparaliżuje sieć energetyczną, a wraz z nią całe zależne od niej społeczeństwo.

Ludzie często pytają, czy masowe awarie zasilania przypominać będą czasy przed wynalezieniem prądu. Otóż nie, świat będzie w sytuacji o wiele gorszej, ponieważ w tamtych czasach wiedziano, jak radzić sobie bez prądu. My tego nie potrafimy. Oto paradoks postępu: im bardziej się rozwijamy, tym bardziej stajemy się zależni od naszych wynalazków. Cywilizacja nie jest już w stanie funkcjonować bez elektryczności. Dla przykładu, elektrownie atomowe, po trwającej około miesiąca przerwie w dostępie energii elektrycznej z sąsiednich elektrowni, utraciłyby możliwość schładzania prętów paliwowych i odpadów radioaktywnych, co doprowadziłoby do serii eksplozji przypominających te w Czarnobylu i Fukushimie. Powietrze, woda i ziemia zostałyby skażone (więcej w Rozdziale 13).

HISTORIA KAPRYŚNEGO SŁOŃCA

Historia naszej więzi ze Słońcem jest pełna wzlotów i upadków. Pierwsi ludzie postrzegali tę gwiazdę jako wielkiego Boga, który rządził niebiosami – surowego, gorącego towarzysza Matki Ziemi. Później, gdy nasze pojęcie boskości przybrało ludzkie oblicze, Słońce zaczęto traktować jako największy dowód na istnienie siły wyższej, dzieło Wszechmogącego, które okrąża Ziemię oraz obdarza nas ciepłem i światłem. W końcu okazało się, że to my krążymy wokół Słońca, a nie odwrotnie, co stanowiło dodatkowy dowód na to, iż ten pełen blasku boży twór jest czymś doskonałym – dziełem niebios.

Spójrzcie teraz raz jeszcze na wykres aktywności słonecznej. Tym razem potraktujcie go jako test Rorschacha. Co widzicie? Wykres EKG? Wyszczerzone nierówne zęby? Ja widzę 12 000 lat historii naszych związków ze Słońcem. Głównym motywem tej historii jest zagadka, w jaki sposób napędzane przez Słońce zmiany klimatu przyczyniły się do kolejnych upadków i rozwojów cywilizacji. W jednym z wątków pobocznych dostrzec można współczesną istotę starożytnych praktyk czczenia Słońca, podczas gdy inny dotyczy implikacji ostatnich znacznych zmian demograficznych, obejmujących zwłaszcza ciepłe rejony naszego globu. Znaleźć tu można nawet wymiar folklorystyczny (choć niekoniecznie oczywisty na pierwszy rzut oka), wyjaśniający, dlaczego wschód i zachód słońca, zjawiska bliźniaczo do siebie podobne na poszczególnych etapach, wywołują w nas tak skrajnie odmienne uczucia. Końcowy zwrot akcji opowiada o tym, w jaki sposób pojedynczy losowy wybuch na Słońcu może w niedalekiej przyszłości zupełnie zniszczyć nasz styl życia.

Historia przedstawiona na wykresie Usoskina znajduje potwierdzenie w wielu faktach. Od 1960 r. co najmniej 18 pojazdom kosmicznym udało się osiągnąć orbitę słoneczną i przesłać nam cenne informacje uzyskane na podstawie pomiarów, analiz, a także fotografii atmosfery i powierzchni Słońca oraz szalejących tam wiatrów i burz. Aparatura pomiarowa zbadała plamy słoneczne oraz jądro gwiazdy. Wiele spośród tych pojazdów kosmicznych wysłano w związku z Międzynarodowym Rokiem Heliofizycznym 2007-2008, być może najambitniejszym wspólnym przedsięwzięciem w historii nauki, świadczącym o wkroczeniu w jej złoty wiek. W ramach Międzynarodowego Roku Heliofizycznego tysiące naukowców z wielu krajów organizowało setki konferencji i innych tego typu przedsięwzięć.

W ciągu ostatnich kilku lat wysłano serię sond badających Słońce; urządzenia te przesyłały dziennie terabajty danych. Na przykład w październiku 2006 r. NASA umieściła na orbicie słonecznej sondy STEREO: Solar Terrestrial Relations Observatory (Obserwatorium Oddziaływań Słońce-Ziemia). Ich zadaniem było pozyskiwanie trójwymiarowych obrazów pomocnych przy przewidywaniu wybuchów słonecznych i innych zjawisk wpływających na pogodę kosmiczną. W lutym 2010 r. NASA umieściła na orbicie geosynchronicznej sondę SDO: Solar Dynamics Observatory (Obserwatorium Dynamiki Słońca), mającą na celu zbadanie, jaki wpływ na ziemską atmosferę wywierają burze słoneczne wykryte przez sondy STEREO. Sonda SDO uzyskała spektakularne i bardzo cenne obrazy aktywności geomagnetycznej. W marcu 2010 r. sonda badawcza HINODE, opracowana i wystrzelona przez japońską agencję kosmiczną, zbadała bieguny słoneczne, skupiając się na niewielkich, lecz bardzo potężnych plamach słonecznych.

Skąd to nagłe zainteresowanie? Przyjrzyjmy się bliżej wykresowi Usoskina. Od połowy XIX wieku do czasów obecnych widać wyraźny wzrost aktywności – burzę. Jesteśmy świadkami jednej z największych, najpotężniejszych burz słonecznych w historii i nikt tak naprawdę nie wie, jak długo ona potrwa. Wiemy za to, że od połowy XIX wieku Słońce co roku atakuje naszą planetę dwukrotnie wyższą liczbą wybuchów, niż wynosi średnia. Wszelkie naukowe próby rekonstrukcji aktywności słonecznej ukazują jej znaczny wzrost w ciągu ubiegłych 150 lat, niektóre badania zaś wskazują, iż obecne czasy to najbardziej burzliwy okres od globalnego ocieplenia, które 12 000 lat temu zakończyło ostatnią epokę lodowcową.

Podstawowe prawa fizyki i rozum podpowiadają, iż zastrzyk energii pobudza dany system, co tyczy się także globalnego ekosystemu oraz związanej z nim ludzkiej cywilizacji. Odkąd 150 lat temu Słońce zaczęło rozrabiać, liczba ludności na świecie zwiększyła się czterokrotnie – od poziomu 1,5 miliarda (wcześniej populacja utrzymywała się na mniej więcej takim samym poziomie od 500 lat) do obecnego poziomu 7 miliardów. W ciągu tych samych 150 lat zużycie energii wzrosło 30-krotnie. Rewolucja przemysłowa, co najmniej dwie wojny światowe, era lotów kosmicznych, era informacji, wielka migracja ludności amerykańskiej do południowych obszarów kraju, globalne ocieplenie – te wszystkie wydarzenia dotychczas przypisywano aktywności człowieka. Jednak zarówno pokolenia mieszkańców Bliskiego Wschodu dorastające w czasach nieustającej wojny, jak i miliony Amerykanów wchodzących w dorosłość w okresie boomu finansowego, ryczących dwudziestek i zdominowanych przez Internet lat 90., żyły w błędnym przekonaniu, iż coś niezwykłego jest czymś zwyczajnym, a sytuacja wyjątkowa to stabilna norma. W niniejszej książce chciałbym zaproponować inne wytłumaczenie – ludzkość wzrastała na słonecznym odpowiedniku sterydów.


CZĘŚĆ SPECJALNA

Hipoteza
kapryśnego Słońca

Moja hipoteza kapryśnego Słońca zakłada, że wahania aktywności Słońca kształtują naszą historię, codzienne życie oraz przyszłość w sposób, o jakim większości z nas – zarówno naukowcom, jak i laikom w tej dziedzinie – nigdy się nie śniło. Zazwyczaj cykl słoneczny trwa około 11 lat. Szczyty aktywności Słońca powodują wzrost geomagnetycznej aktywności Ziemi, co z kolei pociąga za sobą różne niekorzystne następstwa: począwszy od zniszczenia sieci elektroenergetycznych oraz innych rodzajów infrastruktury technologicznej, poprzez zwiększenie ryzyka zachorowań na raka skóry, po wywoływanie zaburzeń w podejmowaniu logicznych decyzji przez nasze umysły. Niekiedy ten 11-letni cykl ulega zakłóceniom i wówczas Słońce przejawia jeden ze swoich kaprysów. Okresy zmniejszonej aktywności słonecznej mogą trwać kilka dekad lub nawet stuleci, powodując obniżenie temperatury na Ziemi. Już najdrobniejsze wahania ilości światła słonecznego i innych form promieniowania Słońca mogą prowadzić do zmian w klimacie naszej planety. Objawiają się one występowaniem epok lodowcowych lub okresów ocieplenia klimatu – takich, jakie mamy obecnie. Długotrwałe wybuchy na Słońcu mają także wpływ na wskaźnik urodzeń, fale migracji ludności, a nawet okresy wojny i pokoju. Niniejsza książka w znacznej mierze skupia się na konsekwencjach, jakie zachowanie Słońca przynosi naszej planecie, a w szczególności istotom ludzkim żyjącym na niej obecnie. Hipoteza kapryśnego Słońca odnosi się jednak do całego Układu Słonecznego, który stanowi przecież zasięg oddziaływania Słońca.

Zazwyczaj pytamy twórców powieści beletrystycznych o to, jacy pisarze wywarli na nich największy wpływ, ale z jakiegoś powodu pytanie to rzadko zadawane jest autorom literatury faktu. Przypuszczalnie dzieje się tak dlatego, że nie jesteśmy artystami, a także z uwagi na to, iż w dziełach niefikcyjnych jakość prozy jest mniej istotna niż zawartość rzeczowa – literatura faktu jest w istocie gatunkiem usługowym, tj. takim, w którym treść jest ważniejsza od stylu pisania. Dlatego pytania zadawane autorom uprawiającym ten gatunek literacki zdają się krążyć raczej wokół przedstawianego zagadnienia tematycznego niż sposobu jego prezentacji. Odsuwając urażoną dumę artystyczną na bok, chciałbym zauważyć, że o kataklizmie słonecznym była już mowa na początku lat 70., w takich dziełach jak Buszujący w zbożu czy Kompleks Portnoya. Pewnego dnia w Danbury w stanie Connecticut, na jarmarku stanowym, moja dziewczyna z czasu studiów – Monika – wytknęła mi, że jestem emocjonalnie niedostępny, niesprawiedliwy, niekomunikatywny. Dodała jeszcze kilka innych epitetów zaczynających się od nie, których dokładnie nie pamiętam, gdyż w trakcie tej litanii po prostu wyłączyłem się – co pewnie dowodzi jej racji. Ze spaceru po jarmarku pamiętam za to pół kilo krówek i naprawdę niesamowitą świnię z niebieską wstążką. Tamtego wieczoru ostro zaoponowałem, jakbym bronił kogoś w sądzie: owszem, nie byłem zbyt dobry w kwestiach emocjonalnych, ponieważ – tak właśnie! – one nie są aż tak istotne. Uważamy, że uczucia płyną z głębi nas samych, ale w rzeczywistości one przez nas przepływają. Tak też powiedziałem Monice. Istoty ludzkie są doprawdy jedynie skomplikowanymi membranami skonstruowanymi po to, by odbierać bodźce fizyczne, takie jak hałas czy gorąco, i tworzyć adekwatne biochemiczne produkty końcowe, np. gniew, pożądanie czy przywiązanie. To nic nadzwyczajnego. Zasugerowałem wtedy, że gdybyśmy zrozumieli, jak nieistotne są w gruncie rzeczy nasze emocje, moglibyśmy uniknąć przeżywania emocjonalnych katuszy, co na dłuższą metę pozwoliłoby unikać takich (głupich) kłótni jak ta, którą w tamtej chwili toczyliśmy ja i Monika.

Nigdy nie nazywaj ukochanej osoby membraną… Nie licząc tej gafy, nasza wymiana zdań sprowokowała kilka ważnych pytań, które w końcu – parę dekad później – doprowadziły mnie do sformułowania hipotezy kapryśnego Słońca. Moja teoria powstała, gdyż nie mogłem przestać zastanawiać się nad tym, ile z tego, co tworzymy (i uważamy za nasze dzieła), w istocie tylko przetwarzamy, co czyni nas jedynie pośrednikami, nie zaś artystami. W jakim stopniu radio odpowiedzialne jest za muzykę, którą odtwarza? Czy kultura, będąca zasadniczo sposobem wyrażania emocji w formie artystycznej, także jest przeceniana? Wtedy, na studiach, nie miałem pojęcia o tym, że Słońce wpisuje się w to równanie, a jedynie miałem niejasne przeczucie, że większość czynów i dzieł przypisywanych ludzkości wcale nie pochodzi od niej, albo przynajmniej nie w takim stopniu, jak nam się wydaje. Dobrym przykładem będzie tu wspomniany już przeze mnie upadek imperium wikingów, który nie miałby miejsca, gdyby Słońce się nie ostudziło, utrudniając tym samym potomkom tych odkrywców przeprawę przez zamarznięte morza.

Zacząłem kojarzyć Słońce z tego typu teoriami o ludzkiej działalności po przeczytaniu bestsellera Lindy Goodman Sun Signs (Znaki słoneczne), wydanego pod koniec lat 60. Książka ta wprowadziła pojęcie astrologii do świadomości Amerykanów. Główna zasada astrologii głosi, że nasza psychika oraz emocje są w znacznej mierze uwarunkowane czynnikami zewnętrznymi – mianowicie siłami pochodzącymi z nieba. Na pierwszy rzut oka to stwierdzenie wydaje się odpowiadać temu, co chciałem wykazać. Astrologia znaków słonecznych jest najbardziej podstawową formą tej dziedziny wiedzy – taką, na której opierają się horoskopy drukowane w czasopismach. Słońce symbolizuje każdego z nas, świadomą istotę ludzką. Moment naszych narodzin, niezależnie od tego, która z 12 zodiakalnych konstelacji gwiazd mu towarzyszyła – czy był to gwiazdozbiór Barana, Byka, Bliźniąt, Raka, Lwa, Panny, Wagi, Skorpiona, Strzelca, Koziorożca, Wodnika czy Ryb – ma znaczny wpływ na to, kim jesteśmy, a przynajmniej tak się powszechnie uważa. I to, gdzie akurat danego dnia znajdzie się Słońce, określa kierunek naszego życia. Wprawdzie inne planety oraz Księżyc również mają na nas wpływ, ale to Słońce jest tu najważniejszym czynnikiem. Podoba mi się ta część teorii: Słońce jako gwiazda całego przedstawienia – waszego, mojego, wszystkich ludzi. To skomplikowany i dynamiczny partner, zwodniczy i nieprzewidywalny; nie tylko ogromny grzejnik działający automatycznie.

Astrologia zawsze wydawała mi się nieco przerażającą dziedziną wiedzy. Jej założenia stanowią skandaliczne naruszenie prawa odwrotności kwadratu, które mówi, że natężenie siły oddziałującej między dwoma przedmiotami jest odwrotnie proporcjonalne do kwadratu odległości między nimi. Na przykład przyciąganie grawitacyjne między dwoma obiektami oddalonymi od siebie o około 0,6 metra stanowi zaledwie jedną czwartą siły (1/22 = 1/4), jaka działałaby między obiektami, gdyby ich odległość wynosiła 0,3 metra (1/12 = 1). Gdyby ciała te były ustawione 0,9 metra od siebie, ich wzajemne przyciąganie stanowiłoby jedną dziewiątą wspomnianej siły (1/32 = 1/9), itd. Jak to więc możliwe, że gwiazdy oddalone od Ziemi o tryliony lat świetlnych mogą wywierać na nas wpływ i kształtować nasz los? Przecież działanie 1/trylion2 daje tak mały wynik, że jest on właściwie bez znaczenia. Już lodówka bardziej na nas oddziałuje niż Wielki Wóz. Wiele dzieci w końcu dochodzi do podobnych kalkulacji w kwestii istnienia Świętego Mikołaja: nawet jeśli w każdym domu zatrzymywałby się tylko na minutę, na świecie istnieje znacznie więcej niż milion domów, zaś Wigilia żadną miarą nie liczy nawet miliona minut, a do tego dochodzić musi czas podróży…

Astrologia, tak jak Święty Mikołaj, nie ulega sumowaniu, chociaż niekiedy uważamy, że najrozsądniej jest uciec się do takiego działania. Oficjalnie hipoteza kapryśnego Słońca nie ma nic wspólnego z horoskopami czy czymś podobnym. Pomimo że – przyznaję to niechętnie – w minionych latach mojego życia kilka odczytów z tej dziedziny zrobiło na mnie wrażenie, nie rozumiem ani nie akceptuję zasad rządzących astrologią. W tej książce nie będę więc pisał o żadnych obliczeniach dotyczących kąta nachylenia ciał niebieskich ani o ustawieniach gwiazd, kwadratach, opozycjach czy troistej strukturze rzeczywistości. Jednak bez względu na to, jakie tradycje uznają astrologowie, trzeba ich docenić za odkrycie, że nasze życie, kultura i historia są rzeczywiście kształtowane (nieraz w znacznym stopniu) przez wydarzenia zachodzące na sklepieniu niebieskim, poczynając od Słońca. Teorie astrologiczne odnoszące się do funkcjonowania świata nie przystają wprawdzie do naukowych zasad, ale bez wątpienia ci badacze nieba jako pierwsi (tysiące lat wcześniej niż naukowcy) odkryli wiele prawd. W czasach starożytnych kapłani-astronomowie, którzy potrafili przewidzieć ruchy ciał niebieskich, cieszyli się wysoką pozycją i władzą, kierując ogromnymi obserwatoriami, jak na przykład Machu Picchu w Peru czy Angkor Wat w Kambodży. Ich celem było przewidywanie zachowań Słońca oraz ich wpływu na życie mieszkańców Ziemi. Czy w jakiś sposób, może nieświadomie, zaobserwowali i/lub domyślili się założeń hipotezy kapryśnego Słońca?

Nikola Tesla, naukowiec, wynalazca oraz człowiek-wyrocznia – jeśli wierzyć w takie rzeczy – czuł to w kościach; Margaret Cheney tak pisze w poświęconej mu biografii:

Z setkami tysięcy woltów prądu o wysokiej częstotliwości przepływającymi przez jego ciało, [Tesla] trzymał w dłoni ten wspaniały przedmiot – model żarzącego się Słońca… Słońce, jak przekonywał, jest płonącym ciałem przenoszącym ogromny ładunek elektryczny i emitującym fale malutkich cząsteczek, z których każda czerpie energię z własnej – znacznej – prędkości. Ale skoro Słońce nie jest zamknięte w żadnym szklanym polu, wysyła swe promienie w przestrzeń kosmiczną. Tesla był przekonany, że cały wszechświat wypełniony jest tymi cząsteczkami, które przez cały czas bombardują Ziemię oraz inne formy materii[5].

Tesla uważał Słońce za wielki akcelerator cząsteczek znajdujący się na niebie, oświetlający nasze życie na wiele różnych sposobów – dodając nam energii, stanowiąc zagrożenie, przyczyniając się do naszych mutacji. Tesla zszokował kolegów badaczy swoimi dziwnymi założeniami na temat potęgi Słońca – założeniami, które jak dotąd w znacznej mierze okazały się słuszne.

Współczesna fizyka Słońca nie wykazuje tak wielkiej pasji, jaką przejawiał Tesla – demistyfikuje tę gwiazdę i umniejsza jej znaczenie w naszej psychice. Wydawać by się mogło, że im więcej informacji zdobywamy o Słońcu, tym mniej nas ono obchodzi. Słońce zostało zdegradowane do rangi jednej z miliardów gwiazd, a w związku z tym traktowane jest jako właściwie niewyróżniające się, poza tym że przypadkiem znajduje się w niewielkiej odległości od Ziemi. Mimo że to niewątpliwie najważniejsza gwiazda na naszym niebie, to wyraziste, krzykliwe wręcz ciało niebieskie straciło aurę tajemniczości. Wydaje się nam, że nic nie może zagrozić istnieniu Słońca – nie ma więc miejsca na dramatyzm podobny do przeżyć starożytnych Chińczyków, którzy obawiali się, że podczas zaćmienia Słońce jest pożerane przez smoka. Podżegało to tłumy do robienia wielkiego hałasu celem odstraszenia bestii. Dziś już nie zabija się astrologów za nietrafne przewidywanie zaćmień Słońca, jak to miało miejsce w przypadku nieszczęsnych astrologów Hsi i Ho – w każdym razie tak głosi pewna chińska legenda. Nie buduje się nowych kręgów Stonehenge, by przywrócić Słońce do życia po tym, jak zniknęło zimą. Budzące zdumienie i podziw zaćmienie Słońca nie decyduje już o losie żadnej bitwy, jak to bywało w starożytnej Grecji, gdy wojownicy Lidii i Medii patrzyli w niebo i gdy ujrzeli, jak dzień nagle zmienia się w noc, zapominali o wojnie i zaczynali biegać w tę i we w tę niczym bezładny, zalękniony tłum. My natomiast obserwujemy ruchy Słońca i wiemy, że nic nie wskazuje na to, by w najbliższym czasie gwiazda ta miała się przemieścić lub zachować w jakikolwiek niestandardowy sposób. To prawda, że w nocy znika – fakt ten spędzał sen z powiek starożytnym uczonym. Ale dawno, dawno temu ludzkość – jak niemowlę stopniowo przyzwyczajające się do myśli, że mama nie znika na zawsze za każdym razem, gdy wychodzi z pokoju – nauczyła się wierzyć, że Słońce za każdym razem wraca.

NASZA ZMIENNA GWIAZDA

W każdej sekundzie Słońce produkuje ilość energii porównywalną do 100 miliardów ton dynamitu. Jest to możliwe dzięki procesowi syntezy jądrowej, podczas której 700 milionów ton wodoru przekształca się w 695 milionów ton helu oraz kilku innych pierwiastków śladowych. Zgodnie z nieśmiertelnym E = mc2 Einsteina, te 5 milionów ton utraconej masy musi się zmieniać w energię. Słońce świeci równomiernie we wszystkich kierunkach, więc jedynie niewielki ułamek jego promieniowania dociera do Ziemi. Ale ta trywialna dla naszej gwiazdy ilość energii jest dla nas niemalże kluczowa, gdyż ociepla oceany i suche lądy oraz wprawia w ruch wodę – wytwarzając prądy morskie, a także powietrze – powodując powstawanie wiatru. Światło słoneczne, to bezpośrednie i to odbite, wywołuje efekt cieplarniany poprzez ogrzewanie dwutlenku węgla, metanu, pary wodnej oraz innych gazów występujących w atmosferze Ziemi. Zgodnie z powszechnym przypuszczeniem, Słońce świeci z praktycznie niezachwianą intensywnością i nie zmieni się to przez kolejne miliardy lat – dopóki nasza gwiazda się nie wypali. Wobec tego uważa się, że wahania w ilości światła słonecznego docierającego do powierzchni Ziemi są spowodowane następstwem pór roku lub czynnikami blokującymi, które znajdują się na niebie, takimi jak chmury czy mgła, nigdy zaś przez zaburzenia funkcjonowania samego źródła światła. Rozsądek podpowiada nam jednak, że Słońce przechodzi pewne fazy, podobnie jak reszta obiektów we wszechświecie. Wszystkie istoty, pola energii i obiekty nieożywione przez cały czas się zmieniają. Gdyby przestały – to dopiero byłaby największa zmiana, jaką można sobie wyobrazić!

By zrozumieć, dlaczego promieniowanie słoneczne ulega naturalnym wahaniom, przestańmy postrzegać Słońce jako wielki, stały dysk świecący nam z nieba. Lepiej wyobraźmy sobie, że jest ono jarzącą się lampą, jak te na dachach samochodów policyjnych, tyle że nie niebieską ani czerwoną, lecz żółtą. Ziemia kręci się i tak samo jest ze Słońcem. Określony punkt na słonecznym równiku porusza się z prędkością ponad 7000 kilometrów na godzinę, zaś pełen obrót wykonuje w czasie 25 dni. Dodam, że obszary biegunowe Słońca poruszają się znacznie wolniej. Struktura Słońca nie jest stała, solidna, lecz gazowa. Przypomina szczyt zbudowany z poziomo ułożonych warstw, które obracają się z różnymi prędkościami. Te rotacje różnicowe zagrażają efektowi dynamo, który tworzy pole magnetyczne Słońca. Można z łatwością wywnioskować, że to wirowanie – mechanizm bardzo skomplikowany, wielowarstwowy, wielostrukturalny – wytwarza energię w sposób stały, ale nie idealny.

Gdy decydujemy się bagatelizować potęgę Słońca, czynimy to na własne ryzyko. Badacze specjalizujący się w fizyce Słońca wciąż na nowo odkrywają, że gwiazda ta jest o wiele bardziej niestabilna i wybuchowa, niż wcześniej sądzili. Pierwszego sierpnia 2010 r. uczeni ze zdumieniem i z przerażeniem zaobserwowali, że cała półkula Słońca wybuchła. Wydarzenie to można porównać z trzęsieniem ziemi, które dotknęłoby obie Ameryki, Europę i zachodnią część Afryki. Pękły włókna magnetyczne, co spowodowało wybuch, którego fala przetoczyła się przez gwiezdną powierzchnię Słońca, powodując wzbicie się w przestrzeń kosmiczną ogromnych, ważących miliardy ton chmur. Astronomowie wiedzieli, że byli świadkami czegoś wielkiego – pisze Tony Phillips, specjalista od zjawisk kosmicznych pracujący dla NASA. Phillips wyjaśnia, że eksplozje na Słońcu nie są lokalizowane w taki sam sposób, jak tu, na Ziemi. Są one raczej reakcjami łańcuchowymi słonecznych rozbłysków, tsunami oraz koronalnych wyrzutów masy. Zjawisko, które nazywamy dziś Wielką Erupcją, trwało 28 godzin i dokonało się na całej powierzchni Słońca. Wszystkie zjawiska były połączone obszerną matrycą linii uskoków magnetycznych, na której drobne zmiany w przepływie plazmy mogą wywołać serię potężnych burz – każda pociąga za sobą kolejną – niczym wybuchające ziarna kukurydzy podczas produkcji popcornu[6].

Jak każda gwiazda, Słońce nie jest obojętne wobec wpływów swego otoczenia. Zderzenia z kometami i meteorami dostarczają naszej gwieździe minerałów, powodując zmiany w jej wewnętrznych procesach spalania. Skład chemiczny paliwa, które jest spalane w Słońcu w każdym, dowolnym momencie jest bardzo istotną kwestią, tak jak skład produktów spożywczych jest ważny dla naszego metabolizmu. Naukowcy zaliczają Słońce do gwiazd I populacji, dość bogatych w metale ciężkie, takie jak złoto czy uran – w przeciwieństwie do gwiazd II populacji, które nie obfitują w pierwiastki cięższe niż wodór czy hel. Im więcej dana gwiazda zawiera pierwiastków ciężkich, tym bardziej niestabilne będzie jej spalanie, a co za tym idzie, także zachowanie takiego ciała niebieskiego.

Coraz trudniej nam uwierzyć, że stała słoneczna – czyli ilość energii słonecznej docierająca do górnej warstwy ziemskiej atmosfery – naprawdę jest stała. Niegdyś astronomowie przyjmowali niczym dogmat założenie, że wszystkie długości fal promieniowania słonecznego – promieniowanie radiowe, podczerwone, ultrafioletowe, rentgenowskie oraz nieco gamma – w sumie dają natężenie równe 1361 W/m2 (watów na metr kwadratowy). Daje to naprawdę dużo światła. Wyobraźmy sobie, że nasz salon ma powierzchnię około 30 metrów kwadratowych. Gdyby otrzymał ilość energii równą stałej słonecznej, byłby oświetlony przez 1021 żarówek o mocy 40 watów, przez 24 godziny na dobę, 365 dni w roku. Problem z obliczeniem stałej słonecznej polega na tym, że Słońce jest jaśniejsze w okresie maksimum aktywności w porównaniu z czasem jej minimalnych wartości. O ile jaśniejszy będzie przedmiot naszej żarliwej debaty? Zmierzenie tej rozbieżności z powierzchni Ziemi w sposób precyzyjny jest niemal niemożliwe ze względu na chmury, warunki atmosferyczne oraz inne czynniki, na które nie mamy wpływu. Agencja NASA postanowiła więc zmierzyć promieniowanie słoneczne z kosmosu, co metodycznie może byłoby lepszym rozwiązaniem, wciąż jednak dalekim od doskonałości, gdyż okresy maksimum i minimum aktywności naszej gwiazdy zmieniają się niespodziewanie w każdym cyklu. Astronomowie zwykle zakładali, że wahania te sięgają jedynie rzędu 0,1 procent całego cyklu. Zmiana stałej wynoszącej 1361 W/m2 o 0,1 procent dałaby wynik 1,4 W/m2. Dodajmy lub odejmijmy kolejną 40-watową żarówkę do/z naszego salonu. Taka zmiana spowodowałaby obniżenie o 25 dolarów naszego rachunku za prąd w skali roku. Jednak coraz więcej fizyków uważa, że wahania promieniowania słonecznego są o wiele bardziej dynamiczne – mniej więcej 0,5 procent na każdy cykl – co oznacza kolejne cztery żarówki do wkręcenia lub wykręcenia w naszym pokoju. W miarę upływu czasu takie zmiany nabierają wielkiego znaczenia. Według tego założenia nasz rachunek za zużycie energii elektrycznej byłby niższy o 125 dolarów! Należałoby teraz pomnożyć tę kwotę przez miliardy domów na całym świecie, by móc wyobrazić sobie ogromną skalę każdej drobnej zmiany stałej słonecznej.

Ilość promieniowania słonecznego docierającego do danego regionu na Ziemi również jest zmienna – zależy od pozycji, w jakiej nasza planeta ustawia się wobec Słońca. Zwykle zakładamy, że następstwo pór roku wiąże się z odległością danego punktu na Ziemi od Słońca – sądzimy, że im cieplej, tym jesteśmy bliżej naszej gwiazdy. W rzeczywistości jest na odwrót – w Ameryce Północnej jesteśmy najdalej od Słońca mniej więcej około 4 lipca, czyli w dniu zazwyczaj najcieplejszym w roku, zaś najbliżej – tuż po Nowym Roku, czyli kiedy jest najzimniej. Występowanie pór roku spowodowane jest tym, że oś Ziemi jest nachylona względem ekliptyki jej ruchu wokół Słońca o 23,5 stopnia. Kiedy półkula północna jest nachylona ku Słońcu, mamy lato. Gdy zaś przechyla się w stronę przeciwną, następuje zima (wiosną i jesienią nachylenie to jest niewielkie lub w ogóle nie występuje). Oczywiście, na półkuli południowej działa odwrotny schemat.

KIEDY PLAMY NA SŁOŃCU WYBUCHAJĄ

Eileen Ford, założycielka słynnej agencji modelek, od razu pojęłaby zagadnienie plam słonecznych. Twierdziła ona, że z naszej twarzy można odczytać, co jemy. Im więcej pochłaniamy coli, czekolady i tłustych dań, tym więcej mamy na niej wyprysków i innych problemów ze skórą. W przypadku Słońca nie chodzi rzecz jasna o śmieciowe jedzenie, tylko o śmieciowy magnetyzm. Przekazywanie wykręconych, poprzerywanych wiązek energii magnetycznej jak gdyby przez system taśmociągów z powierzchni Słońca w dół, ku środkowi gwiazdy, a następnie wyrzucanie czarnych, rozdętych wiązek z powrotem w górę – powoduje powstawanie plam słonecznych.

Plamy słoneczne tworzą się w fotosferze, najniższej warstwie atmosfery Słońca. Są ciemniejsze, zimniejsze niż ich otoczenie i emitują mniej promieniowania. Dlatego mogłoby się wydawać, że obecność takich chłodniejszych miejsc powoduje zmniejszenie ilości promieniowania słonecznego. Jednak tak nie jest. Plamy słoneczne zachowują się jak portale, przez które Słońce dosłownie wypluwa ogromne kule plazmy. Wciąż pozostaje kwestią sporną, przynajmniej wśród badaczy fizyki Słońca zainteresowanych tym zagadnieniem, czy łączna wartość energii tych kul jest większa niż energia promieniowania, utraconego z powodu ciemniejszego koloru oraz niskiej temperatury plam. Dla reszty ludzi nie jest ważne, czy płatki w gotującej się owsiance są mniej czy bardziej gorące, gdy na mleku pojawiają się bąble – bardziej obchodzi nas to, czy któryś z nich może wyskoczyć i trafić nas w oko. Dlatego naukowcy widzą potrzebę badania rozmieszczenia plam słonecznych i tendencji ich zachowań – by móc przewidzieć, która plama wybuchnie najszybciej, z jaką mocą oraz w którym kierunku.

Nie mamy możliwości zbadania, jakie zachowanie tego termonuklearnego molocha liczącego sobie 4,57 miliarda lat jest dla niego najzdrowsze. Wiemy, jak wyglądają wahania na wykresie Usoskina – przypominają program ćwiczeń na rowerze treningowym dla zaawansowanych. Do zwiększenia sprawności kolarzy przyczynia się pokonywanie wzniesień i nizin, a nie tylko jazda po równym terenie. Podobnie jest ze Słońcem. Możliwe, że i dla naszej gwiazdy nie jest wskazana aktywność tylko na jednym poziomie trudności. Rozsądne wydaje się więc przypuszczenie, że osiągnęliśmy obecny etap ewolucji nie tylko dzięki długim okresom jednostajnego funkcjonowania naszej kapryśnej gwiazdy, ale także dzięki wzrostom i spadkom jej aktywności. To cudowne, że prawdopodobnie dzięki nim ja i moi czytelnicy jesteśmy tu teraz.

Przypomnijmy sobie, że z wykresu aktywności Słońca można odczytać zarówno skoki, jak i spadki ilości jego promieniowania przez ostatnie 12 000 lat. Skąd Usoskin i inni fizycy zajmujący się badaniami tej gwiazdy mają tak dużo informacji na temat jej burzliwej przeszłości? Liczą oni ciemne plamy na powierzchni Słońca, które zdobią naszą gwiazdę od niepamiętnych czasów i bywają niekiedy wielkie jak planety. Im więcej takich plam, tym bardziej intensywne promieniowanie, jak się przyjęło uważać. Okazuje się jednak, że z dwóch powodów liczenie takich skaz wcale nie jest proste. Plamy słoneczne zazwyczaj występują w grupach, przez co nieraz trudno policzyć, ile pojedynczych plam tworzy dany zbiór. Astronomowie przyjęli ogólną zasadę, według której przeciętna grupa składa się z 10 plam. Drugim czynnikiem komplikującym kwestię liczenia plam jest to, że liczba tych widocznych (a więc tych, które możemy policzyć) zależy od mocy teleskopu osoby obserwującej, aby więc wyniki obliczeń były historycznie spójne, fizycy muszą ograniczyć się do plam widocznych przez proste teleskopy i/lub gołym okiem.

Konsekwentnie prowadzone obserwacje plam słonecznych sięgają wstecz do początków XVII wieku. Ustalenie zachowania Słońca we wcześniejszym okresie, cofając się do ostatniej epoki lodowcowej zakończonej jakieś 12 000 lat temu, wymaga dodatkowych umiejętności badawczych. Naukowcy od dawna wiedzą, że promieniowanie słoneczne skutecznie blokuje promieniowanie kosmiczne – tj. energię pochodzącą ze źródeł pozaziemskich innych niż Słońce – ponieważ promienie położonego bliżej Ziemi Słońca mają większą moc niż te, które przez wiele lat świetlnych przemierzały międzygwiezdną próżnię. Im większe promieniowanie Słońca, tym mniej promieni kosmicznych dociera do naszej planety. Niemniej jednak są one dostrzegalne, gdyż zostawiają słabe radioaktywne pozostałości na wszystkich substancjach organicznych (w skład których wchodzi węgiel), jakie napotkają na swej drodze. Stosując techniki datowania oparte na izotopach radioaktywnych (zwanych także radioizotopami – emitującymi promieniowanie odmianami pierwiastków na poziomie atomowym), takich jak węgiel-14 czy beryl-10, naukowcy badają rdzeń lodowy, słoje drzew i inne artefakty naturalnej historii Ziemi, szukając w ten sposób skupisk materiałów dotkniętych działaniem promieni kosmicznych. Im więcej izotopu węgla-14 i berylu-10 w danym okresie, tym więcej promieniowania kosmicznego oddziaływało na badany materiał, a więc aktywność Słońca była wtedy niższa. Technologia datowania za pomocą radioizotopów stała się niewiarygodnie wyrafinowana i tak precyzyjna, jak na przykład badania DNA. Współczesna nauka przywiodła nas do punktu, w którym możemy dokonać rzetelnej ewaluacji radioizotopów z próbek zawierających jedynie kilka cząsteczek.

Plamy słoneczne nie są jedynymi wyznacznikami aktywności Słońca. Mogą być nimi także słoneczne pochodnie, włókna, protuberancje, rozbłyski i fale radiowe. Pochodnie są pod względem kolorystycznym przeciwieństwem plam słonecznych. Te miejsca jasnego, białego światła (występujące tak samo jak plamy w fotosferze Słońca) znacznie trudniej zaobserwować, dlatego też wiemy o nich stosunkowo niewiele. Nie są rygorystycznie ewidencjonowane, więc ich aktywność nie jest poparta rzetelnymi dowodami historycznymi. W przypadku włókien oraz protuberancji słonecznych – czyli spektakularnych łokci słonecznych o długości miliona kilometrów, wystających w przestrzeni kosmicznej – także mamy do czynienia z podobnym brakiem statystyk ich występowania. Prowadzenie historycznego rejestru takich przypadkowych zjawisk byłoby niezmiernie trudnym zadaniem, porównywalnym do próby obliczenia liczby trzasków ognia w ognisku. Pewne inne zjawiska słoneczne dają się o wiele łatwiej policzyć. Rozbłyski pojawiają się na Słońcu codziennie. Monitorowane są za pomocą tzw. wskaźnika rozbłysków, który mierzy całkowitą energię emitowaną przez te zdarzenia. Emisje fal radiowych, również obserwowane na co dzień, uważane są za wiarygodny wyznacznik ogólnej aktywności naszej gwiazdy, niezwiązany bezpośrednio z występowaniem plam słonecznych. Wskaźnik koronalny, uzyskiwany poprzez zestawienie odczytów ze stacji obserwacyjnych na całym świecie, pozwala na rzetelną ocenę całkowitej ilości energii wytwarzanej przez Słońce. Pozostałe współczynniki porównują Słońce z innymi gwiazdami, chociaż tego typu obliczenia są oczywiście skomplikowane wskutek wielkich odległości między badanymi obiektami.

Aby przeczytać tę książkę w całości, kup ją w księgarni www.legimi.com.