Saules aktivitāte pēdējos 11 400 gados, ti, pirms pēdējā ledus laikmeta beigām uz Zemes, pirmo reizi kvantitatīvi ir rekonstruēta starptautiska pētnieku grupa, kuru vadīja Sami K. Solanki no Max Planck. Saules sistēmas izpētes institūts (Katlenburg-Lindau, Vācija). Zinātnieki ir analizējuši radioaktīvos izotopus kokos, kas dzīvoja pirms tūkstošiem gadu. Kā zinātnieki no Vācijas, Somijas un Šveices ziņo pašreizējā zinātniskā žurnāla “Daba” numurā, sākot ar 28. oktobri, ir jāiet atpakaļ vairāk nekā 8000 gadu atpakaļ, lai atrastu laiku, kad Saule vidēji bija aktīva kā pēdējos 60 gados. Balstoties uz statistisko pētījumu par iepriekšējiem paaugstinātas Saules aktivitātes periodiem, pētnieki prognozē, ka pašreizējais augstas Saules aktivitātes līmenis, iespējams, saglabāsies tikai vēl dažas desmitgades.
Pētnieku grupa jau 2003. gadā atrada pierādījumus tam, ka Saule šobrīd ir aktīvāka nekā iepriekšējos 1000 gados. Jauna datu kopa ļāva viņiem pagarināt pētāmā laika periodu līdz 11 400 gadiem, lai varētu aptvert visu laika posmu kopš pēdējā ledus laikmeta. Šis pētījums parādīja, ka pašreizējā augstas saules aktivitātes epizode kopš aptuveni 1940. gada ir unikāla pēdējo 8000 gadu laikā. Tas nozīmē, ka Saule ir radījusi vairāk saules punktu, bet arī vairāk uzliesmojumu un izvirdumu, kas kosmosā izvada milzīgus gāzes mākoņus, nekā iepriekš. Visu šo parādību izcelsme un enerģijas avots ir Saules magnētiskais lauks.
Kopš teleskopa izgudrošanas 17. gadsimta sākumā astronomi regulāri novēro saules starus. Tie ir reģioni uz Saules virsmas, kur enerģijas padeve no Saules iekšpuses ir samazināta spēcīgo magnētisko lauku dēļ. Rezultātā saules punkti ir vēsāki par apmēram 1500 grādiem un šķiet tumši, salīdzinot ar to nemagnētisko apkārtni, vidējā temperatūrā 5800 grādi. Uz Saules virsmas redzamo saules punktu skaits mainās atkarībā no Saules 11 gadu darbības cikla, ko modulē ilgtermiņa izmaiņas. Piemēram, 17. gadsimta otrajā pusē gandrīz nebija redzami saules punkti.
Daudziem pētījumiem par aktīvās saules izcelsmi un tā iespējamo ietekmi uz Zemes klimata ilgtermiņa izmaiņām laika intervāls kopš 1610. gada, par kuru pastāv sistemātiski saules punktu uzskaites dati, ir pārāk īss. Iepriekšējos laikos saules aktivitātes līmenis ir jāaprēķina no citiem datiem. Šāda informācija tiek glabāta uz Zemes “kosmogēno” izotopu veidā. Tie ir radioaktīvie kodoli, kas rodas no enerģētisko kosmisko staru daļiņu sadursmes ar gaisa molekulām atmosfēras augšējā daļā. Viens no šiem izotopiem ir C-14, radioaktīvais ogleklis, kura pussabrukšanas periods ir 5730 gadi, kas ir labi zināms no C-14 metodes, lai noteiktu koka priekšmetu vecumu. Izgatavotā C-14 daudzums ir ļoti atkarīgs no kosmisko staru daļiņu skaita, kas nonāk atmosfērā. Šis skaitlis savukārt mainās atkarībā no saules aktivitātes līmeņa: augstas aktivitātes laikā saules magnētiskais lauks nodrošina efektīvu vairogu pret šīm enerģētiskajām daļiņām, savukārt kosmisko staru intensitāte palielinās, ja aktivitāte ir zema. Tāpēc lielāka saules aktivitāte rada zemāku C-14 ražošanas ātrumu un otrādi.
Sajaucot procesus atmosfērā, kosmisko staru radītais C-14 sasniedz biosfēru un daļa no tā tiek iekļauta koku biomasā. Dažus koku stumbrus var atgūt no zemes tūkstošiem gadu pēc viņu nāves, un ir iespējams izmērīt C-14 saturu to koku gredzenos. Gadu, kurā C-14 tika iestrādāts, nosaka, salīdzinot dažādus kokus ar pārklājošiem dzīves periodiem. Tādā veidā var izmērīt C-14 ražošanas ātrumu atpakaļ laikā 11 400 gadu laikā, tieši līdz pēdējā ledus laikmeta beigām. Pētniecības grupa ir izmantojusi šos datus, lai aprēķinātu saules punktu daudzumu variācijas šajos 11 400 gados. Saules punktu skaits ir labs rādītājs arī dažādu citu Saules aktivitātes parādību stiprumam.
Iepriekš pārbaudīta saules aktivitātes rekonstrukcijas metode, kas apraksta katru saiti sarežģītajā ķēdē, kas savieno izotopu pārpilnību ar saules punktu skaitu ar konsekventiem kvantitatīviem fizikāliem modeļiem, ir salīdzināta, salīdzinot tieši izmērīto saules staru punktu vēsturiskos ierakstus ar agrākiem īsākiem. rekonstrukcijas, pamatojoties uz kosmogēno izotopu Be-10 polāro ledus vairogos. Modeļi attiecas uz izotopu ražošanu ar kosmisko staru palīdzību, kosmisko staru plūsmas modulāciju ar starpplanētu magnētisko lauku (atvērto saules magnētisko plūsmu), kā arī sakarību starp liela mēroga saules magnētisko lauku un saules staru punktu. Tādā veidā pirmo reizi varēja iegūt kvantitatīvi ticamu saules punktu skaita rekonstrukciju visu laiku kopš pēdējā ledus laikmeta beigām.
Tā kā Saules spilgtums nedaudz mainās atkarībā no Saules aktivitātes, jaunā rekonstrukcija arī norāda, ka Saule šodien spīd nedaudz spožāk nekā 8000 gadu iepriekš. Atklāts jautājums ir, vai šī ietekme varēja dot būtisku ieguldījumu Zemes globālajā sasilšanā pagājušā gadsimta laikā. Pētnieki ap Sami K. Solanki uzsver faktu, ka saules aktivitāte kopš aptuveni 1980. gada ir saglabājusies aptuveni nemainīgā (augstā) līmenī - izņemot izmaiņas, kas rodas 11 gadu cikla dēļ -, kamēr globālā temperatūra ir strauji palielinājusies vēl vairāk tajā laikā. No otras puses, diezgan līdzīgās saules aktivitātes un zemes temperatūras tendences pēdējos gadsimtos (ar ievērojamu izņēmumu pēdējos 20 gados) norāda, ka saistība starp Sauli un klimatu joprojām ir izaicinājums turpmākiem pētījumiem.
Oriģinālais avots: Max Planck Society jaunumu izlaidums
