Redaktörens anmärkning: Pål Brekke är en norsk solfysiker med doktorsexamen från universitetet i Oslo i astrofysik och är nu seniorrådgivare för Norwegian Space Center. Han har skrivit en ny populärvetenskaplig bok om solen, med titeln Our Explosive Sun; En visuell fest för vår källa till ljus och liv. Ta reda på hur du kan vinna en kopia av boken här. Brekke har skrivit detta gästpost för Space Magazine.
Solen har fascinerat mig i många år. Detta är kanske inte så konstigt eftersom jag gick mitt första steg vid solobservatoriet i Harestua, strax norr om Oslo. Min pappa arbetade där då. Under mina studier vid universitetet i Oslo inspirerade mina rådgivare mig att spendera tid på att göra offentliga resurser. Och så var det mitt intresse för att dela kunskap om solens mysterier som ledde till att jag skrev denna bok.
Denna bok presenterar solens egenskaper, hur den har fascinerat människor i tusentals år och hur den påverkar vårt tekniska samhälle. Jag hoppas att denna bok ska inspirera till ett ökat intresse för solen och för naturvetenskap i allmänhet. Solen är en perfekt ingång till naturvetenskap, eftersom den påverkar jorden och människor på så många sätt. Solfysik interagerar med många andra vetenskapliga områden, såsom fysik, kemi, biologi och meteorologi för att nämna några.
Solen
Bildtext: Solen påverkar jorden på många sätt. Bild med tillstånd av Springer.
Solen ger energi till allt liv på jorden och driver klimatsystemet och är därför mycket viktigt för oss alla. Det driver fotosyntes i växter och är den ultimata källan till all mat och fossilt bränsle. Stormar på solen kan dock också störa system på jorden som vårt samhälle beror på.
När man ser med himlen med blotta ögat verkar solen statisk, lugn och konstant. Från marken är den enda märkbara variationen i solen dess plats (där den kommer att stiga upp och sätta i dag?). Men solen ger oss mer än bara en stadig ström av värme och ljus.
Solen ligger 150 miljoner kilometer från oss och är en enorm termonukleär reaktor som smälter väteatomer till helium och producerar miljoner graders temperaturer och intensiva magnetfält. Nära ytan är solen som en kruka med kokande vatten med bubblor av varm elektrifierad gas. Den stadiga strömmen av partiklar som blåser bort från solen kallas solvinden. Solvinden blåser med 1,5 miljoner kilometer i timmen och transporterar en miljon ton materia ut i rymden varje sekund (det är massan i Utahs Great Salt Lake).
Varje elva år genomgår solen en aktivitetsperiod som kallas "solmaksimum", följt ungefär 5 år senare av en tyst period som kallas "solminimum". Under solmaksimum finns det många solfläckar, och under solminimum är det få. Således är ett sätt att spåra solaktivitet genom att observera antalet solfläckar. Solfläckar är mörka fläckar som fräknar på solytan som bildas när magnetfältlinjer precis under solens yta är vridna och sticker genom solytan. Solfläckar kan pågå från några timmar till flera månader, och en stor solfläck kan växa till flera gånger jordens storlek. Även om kineserna registrerade några observationer så tidigt som 28 f.Kr., har forskare observerat och registrerat solfläckar sedan omkring 1610 när Galileo Galilei riktade sitt teleskop mot solen.
Varför bryr forskare sig om solfläckar? Eftersom de är synliga tecken på oron i solen som leder till rymdvädereffekter på jorden. Coronal mass ejections (CMEs) och solfack är ofta associerade med solfläckgrupper.
Under de närmaste åren kommer fler solstormar att inträffa när solen närmar sig maximal aktivitet 2013.
Rymdväder
Under de närmaste åren kommer fler solstormar att inträffa när solen närmar sig maximal aktivitet 2013. Och att ibland dessa stormar kan orsaka skador här på jorden? Förutom att skapa den vackra auroran har solstormar många negativa effekter. Ororan är en manifestation av något våldsamt som händer i vår atmosfär, där ibland genereras 1 500 gigawatt el. Detta är nästan dubbelt så mycket som energiproduktionen i Europa!
Solstormar sänder ut stora mängder strålning, partiklar, gas och magnetfält ut i rymden, ibland direkt mot jorden. Vi är tur att vi är skyddade från de flesta av den farliga strålningen och partiklarna. Detta beror på vår atmosfär som förhindrar att UV- och röntgenstrålar når marken, och vår magnetosfär som avleder partiklar. Effekterna från solstormar kallas rymdväder.
Fram till cirka 100 år sedan kunde solstormar passera utan att människor märkte mycket. Men idag arbetar mer än 1 000 satelliter i rymden. Vårt samhälle beror på att dessa satelliter fungerar ordentligt hela tiden. Vi använder satelliter för väderprognoser, kommunikation, navigering, kartläggning, sökning och räddning, forskning och militär övervakning. Förlusten av en satellit och dess signaler kan få allvarliga konsekvenser.
Solstormar påverkar viktiga navigationssystem och avgörande radiokommunikation. Passagerarplan som flyger över polära regioner kan tappa radiokontakt med flygkontrollen. Satellittelefoner kan sluta fungera, och solstormar kan slå ut några elnät.
Om författaren:
Pål Brekke har arbetat med toppmodern rymdbaserade solteleskop sedan 1985 och har publicerat över 40 vetenskapliga granskade artiklar, 70 framställande artiklar och mer än 30 populära vetenskapliga artiklar. I sex år var han ESA: s vice projektforskare för rymdskeppet SOHO.
