29. svi 2012.

O Suncu

     Jeste li znali...

  • da se čovjek koji je prvi promatrao Sunčeve pjege zvao Abu al Fadl Ja`far ibn al-Muqtafi?
  • da 11.10.2005. prvi put u šest godina na Suncu nije bila vidljiva niti jedna jedina pjega?
  • da fotonima koji nastanu u središtu Sunca treba oko 10 000 godina da iz njega izađu? Fotoni svako malo doživljavaju sudare drugim česticama, a radijus Sunca (put koji fotoni moraju prijeći) je oko 35 000 km. Prazan prostor između Sunca i Zemlje fotoni prelete za 8 minuta.
  • da Sunce sjaji ukupnom snagom od 3.86 x 1026 W? Obična žarulja sjaji snagom od 60 - 100 W, što znači da bi ekvivalent Suncu bilo 400 trilijuna trilijuna (400 x 1012 x 1012 ) žarulja. 
  • da je prvi umjetni planetoid (tijelo koje kruži oko Sunca) je ruska sonda Luna 1 koja je sasvim slučajno promašila Mjesec na koji se trebala srušiti.
  • da se Zemlja  kreće oko Sunca brzinom od 110 000 km/h
  • da se  Sunce kreće oko centra naše galaksije (Mliječnog puta) brzinom od 8 milijuna km/h
  • svijetlost se u vaukuumu širi brzinom od 300 000 kilometara u sekundi ili malo više od milijardu km/h
  • da je Zemlja udaljena od Sunca 150 milijuna kilometara (toliko iznosi jedna astronomska jedinica, "AU" prema engleskom astronomical unit)
  • da svijetlost kroz vakuum u jednoj godini prijeđe skoro 10 bilijuna kilometara (toliko iznosi jedna svjetlosna godina, "LY" prema engleskom light year)
  • da je najbliža zvijezda našem Suncu, Proxima Centauri, udaljena je 4.24 svjetlosne godine (oko 250 000 AU)
  • da je Sunce udaljeno od središta naše galaksije (Mliječnog puta) oko 30 000 svjetlosnih godina (što je jednako oko 2 milijarde AU ili 100 bilijardi km)
Ljudi ne mogu živjeti na Suncu jer: 
  • temperatura na površini Sunca dostiže oko 5700° K, 
  • na Suncu postoje plinovi koji se ne mogu udisati,
  • ne postoji kruta površina na kojoj bi mogli stajati.
Sunce je od Zemlje udaljeno 150 milijuna kilometara ili točnije, 149,6 milijuna kilometara. Ta udaljenost se još naziva i astronomska jedinica. Promjer Sunca iznosi 1,39 milijuna kilometara, a to znači da je od Zemlje veće 109 puta. Ovo isto tako znači da je naše Sunce jedna sasvim obična zvijezda koja se ni sa čime posebno ne ističe od milijardi drugih zvijezda u našoj galaktici. Smješteno je na rubu galaktike, uz njezinu ravninu, na udaljenosti oko 30 000 svjetlosnih godina od njezina centra. Oko centra Mliječnog puta (naše galaktike, u narodu poznatije kao Kumova slama), obiđe za 225 milijuna godina, brzinom od 230 kilometara u sekundi.

Naše Sunce spada u klasu zvijezda koje nazivamo žuti patuljak, što znači da ima mnogo većih zvijezda od našega Sunca i da ono sjaji žutom svjetlošću. Vrlo je postojano, a to znači da nema velikih oscilacija u sjaju i temperaturi, što je jako važno za opstanak života na Zemlji. Sunce se isto okreće oko svoje osi, ali kako ono nije sazdano od čvrste tvari, nego od plinova, njegova površina se ne okreće istom brzinom. Ekvatorski dijelovi Sunca se okrenu za 25 dana, dijelovi prema polovima se okreću sporije, da bi dijelovi na polovima napravili jedan okret za duže od 30 dana. To se naziva sideričko vrijeme rotacije Sunca. Kada rotaciju Sunca mjerimo sa Zemlje, ona traje 27 dana i to se vrijeme naziva sinodički period.
Masa Sunca iznosi 330 tisuća Zemljinih masa. Starost Sunca se procjenjuje na oko 4,5 milijardi godina, a ima zalihe energije za život još idućih 5 milijardi godina.  
Sunce zrači u svim dijelovima spektra, pa tako i radio-valove. Ono je najveći izvor radio-valova na našemu nebu, ali samo zato što nam je blizu. Postoje zvijezde koje zrače neusporedivo više radio-valova ali kako su one jako daleko, mi ih ne možemo primijetiti bez posebnih instrumenata. Površina Sunca se naziva fotosfera i ona je najniži dio Sunčeve atmosfere. Srednji dio, koji se proteže oko 10 tisuća kilometara iznad fotosfere, naziva se kromosfera. Rijeđa je i nepravilnoga oblika. Najgornji dio se zove korona. To je najrjeđi dio Sunca koji se teško zapaža. Sjaj joj je oko milijun puta manji od fotosfere, ali joj je temperatura nekoliko milijuna stupnjeva. Kada promatramo Sunčevu fotosferu, primjećujemo da se na njoj pojavljuju i nestaju tamne mrlje. One se nazivaju Sunčevim pjegama. 
Sunčev ciklus

Kao što je mnogo stvari u našim životima i oko njega cikličko, tako i Sunce ima svoje cikluse. Sunčeva aktivnost odvija se u 11-godišnjim, takozvanim Schwabeovim ciklusima. Na kraju svakog ciklusa sunčeva se aktivnost smanjuje i taj solarni minimum traje oko godinu dana. Nakon toga se aktivnost Sunca povećava, raste broj pjega i elektromagnetskih solarnih oluja. Posljednji očekivani solarni minimum pojavio se tijekom

2008. godine, no već tada Sunce je bilo mirnije nego što se očekivalo. Godine 2009. predviđalo se buđenje Sunca, no ono je bilo mirnije nego ijedne godine u posljednjih 100-tinjak godina. Tek se u prosincu 2009. pojavio znatniji broj pjega, no ni to nije bilo u skladu s očekivanjima i predviđanjima astronoma - još uvijek je broj sunčevih pjega bio manji od onoga koji su predviđali matematički modeli astronoma.
Međutim, mnogi astronomi te aberacije u sunčevim ciklusima ne smatraju vrijednima osobite pozornosti jer ciklusi mogu ponešto varirati. Tek ako aktivnost Sunca bude smanjena ove i sljedeće godine, prema njihovu mišljenju može se govoriti o anomaliji. Prvoga kolovoza Sunce se konačno značajnije aktiviralo, međutim nije bilo značajnijih utjecaja na naš planet, osim polarne svjetlosti aurore borealis koja je posljedica sunčevog vjetra. Hoće li Sunce 2013. godine zaista dosegnnuti maksimum aktivnosti, teško je predvidjeti. Želite li povremeno pogledati što se trenutačno događa sa Suncem posjetite neku od web stranica poput spaceweather.com, a solarni ciklus možete pratiti na swpc.noaa.gov.

Uzrok klimatskih promjena – Čovjek ili Sunce?

Zanimanje za događaje na Suncu dodatno je potaknuto raspravama o uzrocima globalnih klimatskih promjena. Pitanje oko kojeg se stručnjaci najviše spore i na koje, barem za sada, nema odgovora, jest utječe li na klimatske promjene u većoj mjeri čovjek svojim zagađivanjem i pojačanom emisijom ugljika ili su klimatske promjene pod dominatnim utjecajem Sunca, točnije Milankovićevih ciklusa kretanja Zemlja oko Sunca te ostalih 'sila' na koje čovjek nema utjecaja.
Problem je u tome što i jedni i drugi imaju dovoljno jake argumente. S jedne strane, ogromne emisije ugljika, smanjenje bioraznolikosti, sječe šuma i ostale za prirodu štetne aktivnosti teško da mogu ne ostaviti traga na klimu. S druge strane, jasno je da Sunce kao izvor svjetlosti i topline te elektromagnetskog zračenja za naš planet ima važnu ulogu, a jedan od argumenata u prilog utjecaja Sunčeve aktivnosti na klimu je period između 1645. i 1715. godine, takozvani Maunderov minimum. U tom periodu sunčeva aktivnost je bila vrlo niska, što je rezultiralo padom prosječne temperature za 1 do 2 stupnja Celzijeva u Europi. Taj je period poznat i kao Malo ledeno doba. Neki domaći fizičari već najavljuju da bi se to moglo dogoditi ponovo i da bi se globalno zatopljenje moglo preokrenuti u zahlađenje.
Prema mišljenju zagovornika ljudskog utjecaja, varijacije u sunčevoj aktivnosti nisu dovoljne za pokretanje klimatskih promjena, no taj se tabor stručnjaka kompromitirao kad je 'procurila' e-mail komunikacija između klimatologa iz koje se dalo iščitati da su frizirali rezultate u korist utjecaja ugljikovih plinova na klimu. Ta afera, nazvana u medijima Climategate, njihove rezultate dovodi u sumnju, a da stvar bude gora, u sve je to upletena i politika.
No da se ne uvučemo u besciljno kruženje od jednih argumenata do drugih, izvjesno je jedino to da jasan odgovor na pitanje jesmo li za klimatske promjene uglavnom krivi sami ili smo žrtve kozmičkih ciklusa, još uvijek – nemamo. Kad se strasti smire, vjerojatno će se pokazati da je istina negdje u sredini i da su klimatske promjene rezultat sinergije svih tih utjecaja.

Otkuda Suncu sva ta silna energija kojom nas grije već milijune godina i od čega je uopće građeno Sunce? 

Energija Sunca posljedica je fuzijskih reakcija koje se odvijaju u njegovoj jezgri. Pojednostavljeno rečeno, u jezgri dolazi do fuzije atoma vodika u atome helija. Jezgra Sunca najtopliji je dio Sunčeva sustava s temperaturom od 15 milijuna stupnjeva Celzija. Za usporedbu, temperatura površine Sunca iznosi 'samo' oko 6 tisuća stupnjeva. U sunčevoj jezgri se svake sekunde više od četiri milijuna metričkih tona tvari pretvori u solarnu energiju. Osim solarne energije, jezgra Sunca emitira i neutrino čestice. 
Neutrini su elementarne, električki neutralne čestice, toliko male da ih i suvremeni instrumenti teško detektiraju, a svake sekunde kroz naše tijelo prođe 50 trilijuna Sunčevih neutrina.
Smatra se da se Sunčeva jezgra sastoji od vrućih plinova izuzetno velike gustoće (150 puta veće od gustoće vode), koji omogućuju fuziju, spajanje jezgri atoma.
Tamna tvar. Prema nekim novijim studijama, jezgra Sunca bi se mogla sastojati od tamne tvari. Naime, astrofizičari s Oxforda smatraju da pretpostavka postojanja tamne tvari u sunčevoj jezgri bolje objašnjava emisiju neutrina i provođenje topline od jezgre do površine, nego dosadašnji modeli stukture Sunca. Ako se to pokaže točnim, jer potrebno je provesti još niz mjerenja i matematičkog modeliranja kako bi se hipoteza povrdila, istraživanje Sunca moglo bi značajno pridonijeti našem razumijevanju cijelog svemira.
Još u prvoj polovini prošloga stoljeća neki su astronomi pretpostavili postojanje tamne tvari svemira, što je kasnije i potvrđeno. Uočilo se da na svemirska tijela djeluje gravitacijski efekt 'nečega' što se nije moglo vidjeti ni detektirati uobičajenim metodama. Tamna je tvar i danas nepoznanica jer za razliku od vidljivih tvari, kod nje nema interakcije s elektromagnetskim česticama, dakle ni s fotonima. Da situacija bude još 'ozbiljnija', tamna tvar nije tu i tamo razbacana po svemiru, već upravo suprotno, većina svemira - pretpostavlja se oko 80% - upravo je ta misteriozna tamna tvar. Osim nje, postoji i tamna energija o kojoj se još uvijek ne zna puno, a koja čini više od 70 posto energije u svemiru i njoj se pripisuje glavna uloga u širenju svemira.