Slunce. Hvězda která dává naší planetě světlo a teplo a s tím vším i život. Slunce provází lidstvo od úsvitu věků. Slunce je hvězda a to je nutné si uvědomit. Pro mnohé lidi je to jen zdroj tepla a světla a malíř krásného dne. Jenže hvězda je jako hladový tygr v kleci. Nemáme ji pod kontrolou. Díváme se na ni a ona nás může v příští minutě zabít.
Naše Slunce je žlutý trpaslík, hvězda hlavní posloupnosti, spektrální třídy G2V. Obíhá okolo středu Mléčné dráhy ve vzdálenosti od 25 000 do 28 000 světelných let. Oběh trvá přibližně 226 milionů let. Tvoří centrum sluneční soustavy, od Země je vzdálená 1 AU (asi 150 milionů km). Jde tedy o hvězdu Zemi nejbližší. Hmotnost Slunce je asi 330 000krát větší než hmotnost Země a představuje 99 % hmotnosti sluneční soustavy, ale jen asi 2 % jejího momentu hybnosti. Slunce je koule žhavého plazmatu, neustále produkuje ohromné množství energie. Jeho výkon činí zhruba 4×1026 W, z čehož na Zemi dopadá asi 0,45 miliardtiny. Tok energie ze Slunce na Zemi, neboli Sluneční konstanta činí asi 1,4 kW m−2.
Slunce je staré přibližně 5miliard let, což je řadí mezi hvězdy středního věku. Bude svítit ještě asi 5 až 7 miliard let. Teplota na povrchu Slunce činí cca 5 800 K, proto je lidé vnímají jako žluté (i když maximum jeho vyzařování je v zelené části viditelného spektra). Průměr Slunce je zhruba 1 396 000 km, což činí asi 109 průměrů Země. Jeho objem je tedy asi 1,3 milionkrát větší než objem Země. Hustota Slunce činí průměrně 1 400 kg m−3. Slunce se otáčí jinou rychlostí u pólů a na rovníku. Na rovníku se otočí jednou za 25 dní, na pólu za 36 dní. Jeho absolutní magnituda je +4,83, relativní pak −26,74. Jde tak o nejjasnější těleso na obloze.
Jak asi vypadá Slunce uvnitř? Podle současných teorií má naše hvězda v nitru jádro kde při tlaku 200 miliard atmosfér se za teploty zhruba 15 milionů Kelvinů přeměňuje každou vteřinu ca půl miliardy tun vodíku v hélium. Odpůrci jaderné energetiky mají značný problém, jestli budou chtít vypnout i tento reaktor. Z něj pochází veškerá energie Slunce a všech světů v této soustavě. Nad jádrem se nachází zóna záření nebo také oblast zářivé rovnováhy. Tato oblast je asi ve vzdálenosti od 175 tisíc až do 490 tisíc kilometrů od středu Slunce. Její teplota je v rozsahu přibližně 7 – 2 miliony Kelvinů. Je tvořena slunečním plazmatem. Je to místo kde se vyrovnává tlak slunečního záření, které vychází z jádra a hmotnost dalších slupek hvězdy. Pokud by nějaká z těchto dvou sil převážila, došlo by ke katastrofě.
V této části Slunce už není teplota a tlak dostačující na to, aby docházelo k termojaderným reakcím a tak zde už žádné záření nevzniká, ale přenáší se od jádra směrem k povrchu Slunce. Tento přenos energie je velmi pomalý. Navzdory tomu, že se fotony pohybují rychlostí světla, jsou neustále pohlcovány a zase vyzařovány svým okolím.. Proto trvá až milion let, než touto oblastí projdou. Neustálým pohlcováním a absorbováním zároveň klesá jejich vlnová délka. Do vrstvy fotony nevstupují v podobě viditelného světla ale ve formě gama záření. Nakonec jen zlomek těchto fotonů si udrží svou původní energii a dostane se na povrch. A tento zlomek je gama záření které vychází ze Slunce do okolního vesmíru. Zbytek vyjde ven jako jiné formy světla. Energie, kterou tyto fotony ztrácejí, se mění na tepelnou energii částic vrstvy zářivé rovnováhy. De facto je tato vrstva obří akumulátor, který nyní obsahuje tolik energie, že pokud by jaderná fúze v jádře dnes ustala, tak by to vystačilo ještě na milion let slunečního provozu.
Jako další vrstva je zóna konvekce. Abychom pochopili její fungování, představme si hrnec s vroucí vodou. Chladnější voda od hladiny klesá dolů ke dnu hrnce kde se ohřeje od plamene, získá tak energii a stoupá vzhůru, aby tuto energii předala hladině. Ve Slunci se takto „vaří“ plasma. U slunečního povrchu zvaném fotosféra se plasma ochladí na 6000 kelvinů padá směrem ke středu Slunce, odkud se ohřátá vrací k povrchu, což způsobuje gigantické turbulence. A i jako u vroucí vody se snaží horká voda vystoupat až nad hladinu, tak to samé se děje na Slunci a my můžeme vidět vrcholky konvektivních vírů. Tomuto jevu se říká granulace.
Sluneční povrch – fotosféra – je to, co vidíme, když se podíváme na Slunce. Jeho teplota je už jen 5800 Kelvinů. Na této sluneční vrstvě můžeme pozorovat jevy úzce související nejen s konvektivními proudy, ale i slunečním magnetickým polem. Takže krom granulace zde máme známé sluneční skvrny a jejich protějšek – fakulová pole. Sluneční skvrny jsou místa odkud byly magnetickým polem odkloněno několik konvektivních proudů. Dané místo proto chladne, díky tomu září méně a na slunečním pozadí se tak jeví jako tmavé. Teplota sluneční skvrny je asi o 1500° C nižší než okolí. Skvrna se dělí na na dvě části. Vnitřní umbra a okolní penubra. Pokud se na strukturu skvrny podíváme v detailu, zjistíme, že hmota je zde seřazena dle magnetických siločár, jelikož skvrna je v podstatě jedním z center magnetismu. Připomíná lidské oko.
Tyto jevy jsou průvodním jevem sluneční aktivity, která souvisí s proměnami magnetického pole. Jevy jako jsou sluneční protuberance a erupce jsou věci, které by nás měly trápit. Kdo může navštívit nějakou hvězdárnu, která je vybavena buď koronografem, či alespoň H alfa filtrem, může tuto nádheru spatřit na vlastní oči. Miliony tun poměrně chladné sluneční hmoty jsou vystřelovány do výšek několika desítek až stovek tisíc kilometrů, odkud se pak po magnetických siločárách vracejí zpět k povrchu. V dalekohledu se nám to může jevit jako obláček vznášející se nad slunečním diskem, nebo stromovitý útvar. Záleží na tom, v jaké fázi protuberance je a hlavně o jaký druh se jedná.
Slunce je hvězda a to je nutné si uvědomit. Pro mnohé lidi je to jen zdroj tepla a světla a malíř krásného dne. Jenže hvězda je jako hladový tygr v kleci. Nemáme ji pod kontrolou. Díváme se na ni a ona nás může v příští minutě zabít. Slunce produkuje silné magnetické pole, které vytváří působivé sluneční skvrny, někdy i několikanásobně větší než Země. A to už je průvodní jev aktivity, která může být velmi nebezpečná. Když jsou skvrny, jsou i sluneční erupce. Sluneční erupce je prudký výbuch v chromosféře, což je sluneční atmosféra. Dá se srovnat s výbuchem miliard megatun TNT. Výbuch všech jaderných náloží, co má lidstvo k disposici, je jen jako poplašňák. Při sluneční erupci dojde k výronu obrovského množství nabitých částic. Běda, pokud je tento výbuch namířen na nás. Pokud částice jsou drženy v šachu magnetickým polem Země, může to způsobit krásné světelné efekty v podobě polární záře. Ale když je erupce silná, může také ovlivňovat družice, internet, způsobit výpadky proudu. Série opravdu silných erupcí by dokázala ochromit chod naší civilizace, tím, že vyřadí z provozu počítačovou síť, na které už závisí i dodávka vody do domů. Zkolaboval by celý systém a nastal chaos. Poslední taková sluneční bouře zasáhla Zemi v roce 1859. Jenže tehdy ještě nemělo co kolabovat.
V červenci roku 2013 Goddardovo výzkumné středisko pod správou NASA objevilo pomocí sondy SOHO, která nás varuje před sluneční aktivitou velmi znepokojující jev. Na jedné z fotografií naší hvězdy jí jakoby kus chyběl a to v rozloze přes 800 000 kilometrů. Prostě kus povrchu Slunce byl pryč. Vypadalo to, že si jej někdo nabral a odletěl. Jinak se to v danou chvilku snad ani nedalo vysvětlit. Vědci z NASA skutečně spekulovali, zda se nejedná o umělý zásah. Situace byla závažná, jelikož taková díra snižovala sluneční svítivost a jen sedmi procentní pokles by znamenal klimatické změny a návrat do doby ledové. Pouhým okem ze Země nebyla díra vidět, ale pohled očima sondy mluvil jasně. A situace byla daleko vážnější, než se kdo zprvu domníval.
Když se totiž astronomové na Slunce podívali kamerami snímající v oblasti UV záření, zjistili, že tam přeci jen něco je a že díra vypadá jinak. Jednalo se o velikou sluneční skvrnu ve sluneční atmosféře zvanou koronární díra, což je oblast sluneční korony s výjimečně nízkou hustotou a teplotou. Projevuje se úbytkem záření v ultrafialové, mikrovlnné a rentgenové oblasti spektra. Koronální díry pravděpodobně souvisejí s unipolárními oblastmi fotosféry. Jsou zdrojem zesíleného slunečního větru, což je proud vysoce energetických částic vyvrhovaných Sluncem. Životnost koronálních děr je několik rotací Slunce. Rádiové záření koronálních děr na metrových vlnách odpovídá záření polárních oblastí minimální koróny klidného Slunce. Na rentgenových snímcích Slunce se koronální díry jeví jako tmavé útvary na rozdíl od světlejších aktivních oblastí. Pokud se tento jev nachází ve špatném úhlu, je to jako namířené dělo na naši planetu. Dostatečně silný výstřel by mohl mít dalekosáhlé důsledky. Mezi ty lehčí zásahy, které jsme už schytali patří poruchy telekomunikací, polární záře, blackauty a výpadky internetu. Pokud si uvědomíme, že na internetu dnes závisí i dodávka vody do domácnosti, je situace vážná. Když se Země dostane do cesty takovému výstřelu může dojít k silné solární bouři. Takový výstřel se řítí rychlosti 2 000 000 kilometrů za hodinu a k Zemi dorazí za dva dny. To je akorát tak čas na modlitbu a uspořádání si věcí duchovních.
20. července 2013 se stalo to, že Země dostala zásah. Obloha na severu se rozzářila obrovskou polární září, která po dvou dnech pohasla. Země se totiž ocitla jen na okraji proudu částic. Sluneční kanonýr tentokrát mířil špatně.
Silná sluneční bouře pravděpodobně zničí telekomunikační satelity, čím naruší výměnu informací, telefonní spojení, a již zmiňovaný internet. Pokud v její cestě bude stát kosmická loď, nebo stanice, její posádka je mrtvá. Na Zemi pak solární bouře způsobí přetížení elektrorozvodných sítí a jejích následný kolaps a další a další negativní jevy. Dojde též k poškození elektroniky jako jsou počítače, mobilní telefony, palubní počítače v autech a další. Může tak prostě způsobit kolaps naší civilizace. Jak dlouho ještě budeme mít štěstí, než se Slunce strefí?
(redakce)
foto: Miroslav Neumaier – Tvoje příběhy, SOHO NASA.
