A naptevékenység földi hatásai<br/>

A Nap fényt és meleget ad számunkra - nem véletlen, hogy a régi korok emberei istenként tisztelték. Ugyanakkor azonban egyre nagyobb veszélyt jelent a technikai civilizáció számos vívmányára.

Központi égitestünk alapvető szerepet játszott a földi élet megszületésében, mivel évmilliárdokkal ezelőtt ultraibolya sugárzása még akadálytalanul érkezhetett a felszínre, energiával telítve az ősóceán molekuláit. A Nap ma is az élet alapja. A fotoszintézist a Nap folyamatos energiaszolgáltatása tartja működésben, s a fotoszintézis során keletkező szerves vegyületeket képezik a táplálékláncok alapját. Egyes élőlényeknél a Nap hatásának más, konkrétabb megnyilvánulása is érvényesül: bizonyos fák évgyűrűiből például kiolvashatjuk az egyes naptevékenységi maximumokat és minimumokat. Az előbbieket a vastagabb, az utóbbiakat pedig a vékonyabb évgyűrűk jelzik.

A légáramlások nagyméretű összefüggő rendszerének, a nagy földi légkörzésnek állandó mozgásban tartása is a Nap sugárzásának köszönhető, bár ebben nagyban közrejátszanak földi hatások is. A víz körforgását is a Nap tartja mozgásban: a napsugárzás hatására párolgó vízfelszínek biztosítják a légkör vízgőz-utánpótlását.

Az éghajlat, illetve az időjárás alakulásában is meghatározó szerepe van a Napnak. Ha 1-2%-kal megnövekedne a Napból érkező energia mennyisége, a sarki jégsapkák megolvadnának. Egyes elméletek szerint a jégkorszakok kialakulásában is nagy szerepet játszott a Nap energiatermelésének, illetve távolságának megváltozása. A XVII. században bekövetkezett "kis jégkorszak" is egy gyengébb naptevékenység eredménye.

A naptevékenység időben változó intenzitású. A napfoltok számának változása alapján egy 11,2 éves ciklus állapítható meg, de mágneses szempontból ez 22-23 évnek felel meg (a vezető- és követő foltok mágneses polaritás-változásai alapján). Valószínűsíthető, hogy az időjárás naptevékenységi maximum idején változékonyabb, mint minimumkor. Az erős naptevékenység hatására a földi légkör fizikai és kémiai tulajdonságai is változhatnak, maguk után vonva az ózonréteg, illetve a nagy magasságú légköri szerkezetek változását. A naptevékenységi maximumok meglepő következménye az infarktusos betegek számának megnövekedése.

A Nap rövidebb időléptékű, sőt hirtelen bekövetkező folyamatainak is van hatása Földünkre.

A napszél a Nap koronájából, az úgynevezett koronalyukakból kiinduló, elektromosan töltött részecskék áramlata (főleg protonok, elektronok és alfa-részecskék alkotják). A Nap légkörében lezajló nagy energiájú folyamatok, mint például az általában napfoltokhoz kapcsolódó flerek, illetve eruptív protuberanciák hatására az általában lassan mozgó (300-500 km/s) napszélben gyors részecskenyalábok alakulnak ki. A Nap kb. 1 millió tonna anyagot veszít minden másodpercben, de ez nem komoly mennyiség a tömegéhez képest.
A napszél hatásaitól a bolygónk mágneses tere, a magnetoszféra véd meg bennünket, amely a bolygó belsejében generálódik. Erővonalai a napszéllel érkező elektromosan töltött részecskéket eltérítik, és a mágneses pólusok felé terelik. A töltött részecskék a pólusok közelében érik el a légkört - ahol az ún. sarki hasadék található a magnetoszférában -, és a légköri atomokat, molekulákat gerjesztve létrehozzák a sarki fényt.

A magnetoszféra alakja nem szimmetrikus: Naptól elforduló oldala hosszan megnyúlik ("mágneses uszály"), míg a Nap felé néző lökéshullám-fronton egy kissé benyomódik.

A napszél lökéshullám-frontja összenyomja a magnetoszféra erővonalait, ezáltal azok közelebb kerülnek egymáshoz. Emiatt az úgynevezett gyűrűáram (amit az ideiglenesen befogott nagyenergiájú töltött részecskék alkotnak a Földet körüljárva) közelebb kerül a felszínhez, nagyobb térerőt alakítva ki. A Földön ez úgynevezett mágneses viharok kialakulásához vezet, ami az egyre érzékenyebb elektronikus berendezésekre (például számítógépes- és távközlési hálózatok) kifejezetten káros hatással lehet. A nyugalmi állapot csak öt-tíz nappal a vihar kezdete után áll vissza. Zavart keletkezhet a légi- és tengeri navigációs műszerek működésében is. Kimaradások jelentkezhetnek az áramszolgáltatásban (pl. 1989-ben kb. 6 millió ember maradt áram nélkül Észak-Amerikában egy heves napkitörést követő mágneses vihar hatására).

Az utóbbi időszak kutatásai alapján kiderült, hogy a legnagyobb veszélyt az ún. korona-kitörések (Coronal Mass Ejections, CME) jelentik, amikor egy különösen nagy adag plazma szabadul ki egy koronalyukon. 1998. szeptember 24-én egy ilyen felhő söpört végig a Földön, minden eddiginél hevesebb mágneses viharokat váltva ki.

Különösen heves napszél és CME-k hatására a magnetoszféra erővonalai a földi légkör ionoszférájába tolódhatnak, amelynek hatására onnét anyag szökik meg. A Nap tehát "erodálja" a földi légkört.

Nagy veszély fenyegeti a Föld körül keringő űreszközöket is, amelyek finom elektronikus berendezései nem viselik jól az ilyen hatásokat. De gondolni kell az űrrepülőgépes emberi küldetésekre, illetve az űrállomás(ok)ra is.

A magnetoszféra pontos alakjának feltérképezése a közeljövőben kezdődik (MAGCAT, IMAGE stb. küldetések). Több műszer (UV-kamerák, rádió-berendezések és atomszámlálók) segítségével hamarosan jobb képet kaphatunk mágneses védőpajzsunkról. A napszél és a Nap egyéb hatásainak további vizsgálatával a közeljövőben naponta feltérképezhetjük bolygónk fizikai környezetének állapotát, az "űr-időjárást".

Krsitóf Júlia - Orbán Ádám - Selmeczi Anna diákok munkája

Ajánló:

Korábban: