Astronomowie już w połowie XVIII wieku odkryli, że zmiany zachodzące w atmosferze Słońca powodują wahania aktywności naszej gwiazdy. Uczeni wyliczyli, że Słońce przechodzi przez trwające 11 lat cykle, w ramach których jego aktywność rośnie, a następnie maleje. W grudniu 2019 roku rozpoczął się już 25. taki cykl (są one liczone od momentu odkrycia).
W szczycie aktywności do Ziemi dociera więc nieco więcej promieniowania elektromagnetycznego oraz wiatru słonecznego (wysoce naładowanych cząstek). Zmiany te definiują pogodę kosmiczną, ale szczęśliwie nie są na tyle duże, aby zagrozić nam na Ziemi. Mają jednak istotne znaczenie przy planowaniu misji kosmicznych, szczególnie tych załogowych.
NASA może mieć problem z wysłaniem astronautów na Księżyc
Tymczasem NASA planuje zapowiadany od lat powrót na Księżyc. Jak chwali się agencja, już w 2024 roku na Srebrnym Globie pojawi się pierwsza w historii kobieta i pierwszy od ponad pół wieku mężczyzna w ramach programu Artemis.
Prace nad wysłaniem ludzi na Księżyc w ramach pierwszej misji idą jednak dość mozolnie. Potężna rakieta SLS, która miałaby tego dokonać jest jeszcze w fazie testów naziemnych, a kontrakt na budowę lądownika, NASA przydzieliła firmie SpaceX dopiero w kwietniu. Dlatego też wielu ekspertów uważa, że pierwsza załogowa misja księżycowa ulegnie opóźnieniu.
Jak wynika jednak z artykułu naukowego opublikowanego właśnie w czasopiśmie "Solar Physics", lot w innym, późniejszym terminie może być sporym problemem. Badacze przeanalizowali dane na temat cykli słonecznych z ostatnich 150 lat i odkryli dość zaskakujące różnice pomiędzy parzystymi i nieparzystymi cyklami. Wyciągnięto z nich dość pesymistyczne wnioski.
Ogromny koronalny wyrzut masy sfotografowany 31 sierpnia 2012 roku - zdjęcie ilustracyjne fot. NASA Goddard Space Flight Center
Teoretycznie w ramach trwającego już 25. cyklu, aktywność słoneczna powinna rosnąć do ok. 2025 roku, przejść przez maksimum, a następnie stopniowo maleć aż do zakończenia obecnego cyklu. Zazwyczaj jednak maksima występują nieco zbyt wcześnie lub zbyt późno. Do tej pory sądzono, że nie ma skutecznego sposobu, aby je przewidzieć.
Wyniki nowych badań pokazują jednak, że w przypadku cykli parzystych maksimum zazwyczaj przypada przed połową trwania cyklu, a w przypadku nieparzystych nasza gwiazda wykazuje największą aktywność nieco później niż "powinna".
Podczas przejścia z nieparzystego do parzystego cyklu, możemy się zatem spodziewać większej aktywności niż w sytuacji odwrotnej. W tym czasie nasilić się też powinno występowanie koronalnych wyrzutów masy, a więc wyrzucanie przez Słońce olbrzymich obłoków plazmy, które powodują występowanie burz magnetycznych na ziemi (to zagrożenie dla naszej infrastruktury) oraz wyjątkowo silnych zórz polarnych.
Burza magnetyczna wywoływana jest przez koronalny wyrzut masy Słońca fot. NASA
Problem w tym, że trwający obecnie cykl jest nieparzysty, a więc największa aktywność Słońca najprawdopodobniej przypadnie po 2025 roku i będzie trwać przez pewien czas. A przeprowadzenie misji załogowej na Księżyc (czyli opuszczenie "parasolu bezpieczeństwa", który mamy na Ziemi) w czasie wyjątkowo dużej aktywności słonecznej może być niebezpieczne dla zdrowia astronautów. Najlepiej więc, aby NASA udało się przeprowadzić pierwszy lot na Księżyc jeszcze w 2024 roku, zgodnie z zapowiedzią.
Naukowcy wciąż nie są pewni, z czego wynikają różnice między parzystymi i nieparzystymi cyklami słonecznymi. Sądzą jednak, że nowa analiza pozwoli na planowanie misji kosmicznych w taki sposób, aby mogły się one odbywać w okresie niewielkiej aktywności naszej gwiazdy.
