Aktivnost Sunca u posljednjih 11.400 godina, tj. Do kraja posljednjeg ledenog doba na Zemlji, sada je prvi put kvantitativno rekonstruirana međunarodna skupina istraživača koju je vodio Sami K. Solanki iz Maxa Plancka Institut za istraživanje solarnog sustava (Katlenburg-Lindau, Njemačka). Znanstvenici su analizirali radioaktivne izotope u drveću koje je živjelo tisućama godina. Kao što znanstvenici iz Njemačke, Finske i Švicarske izvještavaju u trenutnom broju znanstvenog časopisa "Nature" od 28. listopada, treba se vratiti više od 8.000 godina da bi se pronašlo vrijeme u kojem je Sunce u prosjeku bilo aktivno kao u zadnjih 60 godina. Na temelju statističke studije ranijih razdoblja povećane solarne aktivnosti, istraživači predviđaju da će se trenutna razina visoke sunčeve aktivnosti vjerojatno nastaviti još samo nekoliko desetljeća.
Istraživački tim već je 2003. pronašao dokaze da je Sunce trenutno aktivnije nego u prethodnih 1000 godina. Novi skup podataka omogućio im je produljenje dužine proučenog razdoblja na 11.400 godina, tako da se moglo obuhvatiti cijelo vrijeme od posljednjeg ledenog doba. Ova studija pokazala je da je trenutna epizoda visoke solarne aktivnosti od oko 1940. godine jedinstvena u posljednjih 8000 godina. To znači da je Sunce proizvelo više sunčevih pjega, ali i više bljeskova i erupcija, koji izbacuju ogromne plinske oblake u svemir nego ranije. Izvor i izvor energije svih ovih pojava je Sunčevo magnetsko polje.
Od pronalaska teleskopa početkom 17. stoljeća, astronomi redovito promatraju sunčeve pjege. To su regije na površini Sunca gdje se opskrba energijom iz unutrašnjosti sunca smanjuje zahvaljujući jakim magnetskim poljima koja luče. Kao posljedica toga, sunčeve pjege su hladnije za oko 1.500 stupnjeva i djeluju tamno u odnosu na njihovo ne-magnetsko okruženje prosječne temperature od 5.800 stupnjeva. Broj sunčevih pjega vidljivih na površini Sunca varira s 11-godišnjim ciklusom aktivnosti Sunca koji je moduliran dugoročnim varijacijama. Na primjer, gotovo da i nije bilo sunčevih pjega vidljivih tijekom druge polovice 17. stoljeća.
Za mnoga istraživanja koja se odnose na podrijetlo aktivnog sunca i njegov potencijalni utjecaj na dugoročne razlike Zemljine klime, interval vremena od godine 1610, za koji postoje sustavni zapisi sunčevih pjega, prekratak je. Za ranija vremena razina solarne aktivnosti mora biti izvedena iz drugih podataka. Takve se informacije pohranjuju na Zemlji u obliku "kozmogenih" izotopa. To su radioaktivna jezgra koja su posljedica sudara energetskih čestica kozmičkih zraka s molekulama zraka u gornjoj atmosferi. Jedan od tih izotopa je C-14, radioaktivni ugljik s poluživotom od 5730 godina, što je dobro poznato iz metode C-14 za utvrđivanje starosti drvenih predmeta. Količina proizvedenog C-14 snažno ovisi o broju čestica kozmičkih zraka koje dođu u atmosferu. Taj se broj, zauzvrat, razlikuje ovisno o razini solarne aktivnosti: za vrijeme velikih aktivnosti solarno magnetsko polje pruža učinkovit štit protiv tih energetskih čestica, dok se intenzitet kozmičkih zraka povećava kada je aktivnost mala. Stoga, veća sunčeva aktivnost dovodi do niže stope proizvodnje C-14, i obrnuto.
Miješajući procese u atmosferi, C-14 proizveden kozmičkim zrakama dospijeva u biosferu, a dio je ugrađen u biomasu stabala. Neke se stabljike stabala mogu oporaviti ispod zemlje tisućama godina nakon njihove smrti, a sadržaj C-14 pohranjenog u njihovim prstenima može se mjeriti. Godina u koju je ugrađen C-14 određuje se usporedbom različitih stabala s preklapajućim životnim vijekom. Na taj se način može mjeriti stopa proizvodnje C-14 unatrag u vremenu dužem od 11.400 godina, sve do kraja posljednjeg ledenog doba. Istraživačka skupina koristila je ove podatke za izračunavanje varijacija broja sunčevih pjega tijekom ovih 11.400 godina. Broj sunčevih pjega dobro je mjerilo i jačine raznih drugih pojava solarne aktivnosti.
Metoda rekonstrukcije solarne aktivnosti u prošlosti, koja opisuje svaku vezu u složenom lancu koji povezuje izotopska obilježja sa brojem sunčeve pjege s dosljednim kvantitativnim fizikalnim modelima, testirana je i izmjerena usporedbom povijesnih zapisa izravno izmjerenih brojeva sunčevih pjega s ranijim kraćim rekonstrukcije na temelju kozmogenog izotopa Be-10 u polarnim ledenim štitnicima. Modeli se tiču proizvodnje izotopa pomoću kozmičkih zraka, modulacije kozmičkog zračnog toka interplanetarnim magnetskim poljem (otvoreni solarni magnetski tok), kao i odnosa između solarnog magnetskog polja velikih razmjera i broja sunčeve pjege. Na taj se način prvi put mogla dobiti kvantitativno pouzdana rekonstrukcija broja sunčevih pjega za cijelo vrijeme od kraja posljednjeg ledenog doba.
Budući da se svjetlost Sunca malo razlikuje od solarne aktivnosti, nova rekonstrukcija ukazuje i na to da Sunce danas svijetli nešto svjetlije nego prije 8000 godina. Je li ovaj učinak mogao dati značajan doprinos globalnom zagrijavanju Zemlje tijekom prošlog stoljeća, otvoreno je pitanje. Istraživači oko Sami K. Solanki ističu činjenicu da sunčeva aktivnost ostaje na približno konstantnoj (visokoj) razini od oko 1980. godine - osim varijacija zbog 11-godišnjeg ciklusa - dok je globalna temperatura doživjela snažan daljnji porast tijekom to vrijeme. S druge strane, prilično slični trendovi solarne aktivnosti i zemaljske temperature tijekom posljednjih stoljeća (s izuzetnom iznimkom posljednjih 20 godina) ukazuju na to da odnos Sunca i klime ostaje izazov za daljnja istraživanja.
Izvorni izvor: Novosti Plan Planck Society News
