Čak i sasvim mala kolebljivost aktivnosti Sunca menja vreme na Zemlji, ali ne i klimu, zaključili su američi naučnici posle višegodišnjeg osmatranja i merenja, upravo je objavila američka svemirska agencija Nasa.
U galaktičkom poretku Sunce je izuzetno mirna, konstantna zvezda - njen sjaj varira jedva 0,1 odsto tokom jedanaestogodišnjeg solarnog ciklusa.
Međutim, istraživači počinju da shvataju da čak i te, naizgled sitne promene, imaju znatan uticaj na vreme na Zemlji. Novi izveštaj Nacionalnog istraživačkog saveta SAD (NRC), "Efekti solarne varijabilnosti na klimu Zemlje", pokazuje iznenađujuće složen način na koji utiče aktivnost Sunca.
Razumevanje povezanosti Sunca i vremena zahteva širinu stručnosti u oblastima kao što su fizika plazme, solarna aktivnost, hemija atmosfere i dinamika fluida, molekulana fizika, čak i - istorija. NRC je zato okupio desetine stručnjaka.
Jedan od njih, Greg Kop (Greg Kopp) iz Laboratorije Univerziteta u Koloradu za atmosfersku i svemirsku fiziku, istakao je da, iako varijacije svetlosti Sunca tokom njegovog jedanaestogodišnjeg ciklusa aktivnosti iznose samo jednu desetinu jednog procenta (0,1 odsto), i ta, tako mala promena, važna je na Zemlji.
"Čak i obično kratkoročne varijacije od 0,1 odsto količine Sunčevog zračenja nadmašuju sve druge izvore energije ukupno", među kojima je i prirodna radioaktivnost jezgra Zemlje, kaže Kop.
Od posebnog značaja je ekstremno ultraljubičasto zračenje (EUV) Sunca koje je najveće u godinama maksimuma solarnog ciklusa. EUV zračenje, međutim, ne varira za minijaturnih 0,1 odsto, već uz neverovatne promene za 10 ili više puta (1.000 i više odsto). To snažno utiče na hemijsku i toplotnu strukturu gornjeg dela atmosfere.
Nekoliko istraživača je razmatralo kako te promene iz gornjih slojeva atmosfere stižu do površine Zemlje. Jedan način je taj što hemijski uticaj zračenja Sunca smanjuje nivo ozona za nekoliko procenata, a, pošto ozon upija UV zračenje, manje ozona znači da više UV zraka Sunca stiže do Zemljine površine.
Isak Held iz Meteorološke i okeanografske službe SAD (NOAA) objašnjava da se zbog gubitka ozona u stratosferi menja kretanje atmosfere ispod nje, te hlađenje stratosfere iznad polova dovodi do povećavanja temperature ka ekvatorijalnom pojasu zbog čega oluje skreću s kursa.
Drugi istraživači su se usredsredili na složene međuzavisnosti slojeva atmosfere i okeana, delom uz uticaj hemjskih reakcija, termodinamike i fizike fluida.
Jedan od izmerenih i povrđenih uticaja jeste taj da se u vreme najveće aktivnosti Sunčevih pega tropski deo Tihog okeana hladi za skoro jedan stepen zbog čega pada više kiše nego obično, a pritisak vazduha raste u širem području.
Poslednjih godina istraživači su razmatrali mogućnost da Sunce utiče na zagrevanje klime na Zemlji. Ali, Izveštaj NRC ukazuje da je uticaj kolebljive aktivnosti Sunca više regionalan nego globalan.
Tako, kada se Zemljina radijaciona ravnoteža menja - u slučaju jačanja solarnog ciklusa, ekvatorijalna zona Tihog okeana se hladi, vodostaj reka u Peruu opada, a suša pogađa zapad SAD.
Rejmond Bredli (Raymond Bradley) sa Univerziteta Masačusets koji je proučavao slojeve radioizotopa od aktivnosti Sunca utisnute u jezgra starih stabala drveta i u slojeve leda Zemljinih polova, zaključio je da Sunce više menja regionalni raspored padavina, nego temperaturu.
Tako, ako zaista postoji uticaj Sunca na klimu, on se više manifestuje promenama u opštoj cirkulaciji vazduha, nego u direktnoj promeni temperature.
To se uklapa u zaključke ranijih izveštaja da kolebljiva aktivnost Sunca nije uzrok globalnog zagrevanja Zemlje u poslednjih 50 godina.
Ipak, još nije dokazano da li je sedamdesetogodišnji manjak Sunčevih pega krajem 17. i početkom 18. veka bio uzrok najhladnijeg dela Malog ledenog doba kada su Evropa i Severna Amerika teško preživeli izuzetno hladne i neobično dugotrajne zime. Mehanizam tog hlađenja mogao bi biti smanjenje EUV zračenja Sunca, ali to se samo nagađa.
Sunce je ponovo na rubu iste pojave - njegov sadašnji ciklus aktivnosti je najslabiji za više od 50 godina, a uz to ima i dokaza dugoročnog slabljenja magnetnog polja Sunčevih pega kojih je sve manje.
"Ako Sunce stvarno ulazi u nama nepoznatu fazu smanjenja aktivnosti, moramo udvostručiti napore da razumemo povezanost Sunca i klime", kaže Lika Guhatakurta (Lika Guhathakurta) iz Nase. Ta američka agencija je i pomogla finansiranje studije NRC čiji izveštaj nudi dobre ideje, kaže Guhatakurta. Među tim idejama je postavljanje niza intrumenata na Zemlji i slanje u svemir.
Jer, kaže Piter Fukal (Peter Foukal) iz firme Heliofiziks (Heliophysics, Inc.), Sunce nije jednolična svetleća lopta, već je njegova površina istačkana mračnim jezgrima pega i isprskana
svetlim magnetnim poljima. Merenje, snimanje i poređenje promena mogli bi pomoći da se shvati i predvidi uticaj Sunca na vreme na Zemlji, a to je naredni ključni izazov za istraživače.