Kad Saule uzbruks Zemei: X stundas riski

Saules uzliesmojumu ietekme uz elektroierīcēm, satelītu jeb mākslīgo pavadoņu traucējumu iespējamība, neiedomājamā ātrumā lidojoši kosmiskie atkritumi... Viens acumirklis, un ikdienas lietu kārtība var iegūt pavisam jaunus pavērsienus.

Angļu rakstnieks, fantasts un satīriķis Duglass Adamss savā darbā „Galaktikas ceļvedis stopētājiem” (The Hitchhiker's Guide to the Galaxy), kas sākotnēji bija BBC radioraidījums, tad tika izdots grāmatās un visbeidzot pārtapa datorspēlē, izteicies, ka mēs dzīvojam uz akmens gabala – Zemes, kas riņķo ap vaļēju atomsprādzienu – Sauli. “Faktiski tā arī ir,” citējot šo tēlaino izteikumu, pasmaida Latvijas Universitātes Astronomijas institūta pētnieks, dabaszinātņu maģistrs fizikā Kalvis Salmiņš. “Nevajag iedomāties, ka Zeme ir kluss un mierīgs stūrītis un Saule kaut kur tur tālumā spīd. Kosmosa mērogos Zeme tiešām ir apsūnojis akmens gabals, un cilvēkam pat grūti iedomāties – kādi ir attālumi, un kādu enerģijas daudzumu Saule izstaro.”

Patlaban Saule ir nodzīvojusi 4,55 miljardus gadu, un aptuveni 7,82 miljardi vēl priekšā, bet tad gan cilvēcei, ja tāda vēl eksistēs, ir jābūt jau tālu projām – uz kādas citas planētas. Patiesībā jātiek vēl ātrāk. Pēc 6,4 miljardiem gadu Saule jau būs sasniegusi tā sauktā sarkanā milža stadiju, kas ved tuvāk kosmiskajam sprādzienam, kad mūsu siltā, spožā, mīļā zvaigzne pārvērtīsies par „balto punduri” – mirušu debesu ķermeni. Taču būtiskas pārmaiņas varētu sākties jau pēc 1,1 miljarda gadu, kas Saules staru jaudas ietekmē iztvaikos pasaules okeāns.

Laiks mums vēl ir, taču vēl pirms šīm lielajām pārmaiņām iespējamas neskaitāmas mazas, kas var ietekmēt mūsu dzīvi un sadzīvi.

Brīdinājumi, versijas, varbūtības

Pēdējos gados arvien biežāk atskan brīdinājumi par iespējamām Saules vētrām, aktivitātes cikliem, par uzliesmojumiem uz Saules, kas var izraisīt dažādas problēmas un kataklizmas, nodarīt kaitējumu cilvēkiem un ierīcēm.

Mediķu novērojumi liecina, ka Saules uzliesmojumu laikā pieaug sirdslēkmju, infarktu, insultu skaits, biežāk notiek autokatastrofas, Saules izraisīto ģeomagnētisko vētru laikā cilvēkiem tiek ieteikts būt uzmanīgākiem. Izskan brīdinājumi uzmanīties arī tad, kad ir paaugstināts tās ultravioletā starojuma līmenis. Tā tas viss arī ir, taču šajā sakarā gandrīz katram no mums ir iespējas vairāk vai mazāk iekārtot savu dienas režīmu, būt piesardzīgākam, rāmākam. Mazāk zināma, bet arīdzan ļoti problemātiska Saules ēnas puse ir tā, ka procesi un izmaiņas uz Saules ietekmē tehniku un tehnoloģijas, no kurām mūsdienās esam ļoti, ļoti atkarīgi.

Aktivitātes periodos uz Saules notiek iespaidīgi sprādzieni, kuru dēļ starpplanētu telpā nonāk enerģija, gaisma un kustīgas daļiņas. Uzliesmojumi tiek skaidroti ar Saules magnētiskajām vētrām un koronālās masas (Saules plazmas mākoņu) izvirdumiem. Ventspils Starptautiskā radioastronomijas centra speciālisti izteikušies, ka Saules uzliesmojumu enerģijas līmenis pielīdzināms desmitiem miljonu atombumbu vienlaicīgas eksplozijas enerģijai!

Saistībā ar magnētiskajām norisēm uz Saules veidojas plankumi. Izmērot un fiksējot šo plankumu skaitu, tiek iegūts tā sauktais Volfa skaitlis (atklājējs – šveiciešu astronoms Rūdolfs Volfs), kas ir Saules aktivitātes indikators. Jo plankumu vairāk, jo lielāks skaitlis un lielāka Saules aktivitāte. Ja pētījumos Volfa skaitlis ir ap nulli, tad Saule ir mierīga, ja tas ir ap 100, tad aktivitāte augsta, bet, ja pie 200, tad ļoti augsta.

Augstas Saules aktivitātes cikli atkārtojas vidēji ik pēc 11 gadiem, taču dažkārt ciklu amplitūda var svārstīties 9,5–13 gadu robežās.

Daudzi pētnieki novērojuši, ka ar Saules aktivitātes cikliem saistītas arī dažādas kataklizmas un satraucoši notikumi uz Zemes. Angļu astronoms Viljams Heršels (1738-1822) ievēroja, ka kviešu raža un sekojoši to cenu izmaiņas, kas ir atkarīgas no laika apstākļiem, var saistīt ar Saules aktivitāti. Daļa no tiem saistīti ar politiskām norisēm. Piemēram, Jānis Šiliņš portālā easyget.lv piedāvā šādus piemērus: 1905.–1907. gada revolūcija Krievijā, 1936.–1940. gads – Spānijas pilsoņu karš, Otrā pasaules kara sākums, 1956.–1960. gads Kubas revolūcija, pilsoņu kari Āfrikā, 1967.–1970. gads Prāgas pavasaris, studentu nemieri Francijā un Vācijā, 1988.–1992. gads PSRS sabrukums, Persijas līča karš, Latvijas neatkarības atgūšana. Iepriekšējais maksimums bija 2001. gadā, un tajā ietilpa arī traģiskais 11. septembris, kas pasaulē daudz ko mainīja. Nākamgad būs pagājuši akurāt 11 gadi. Tajā pašā laikā daudzos augstās aktivitātes periodos nekas sevišķs nav noticis, tāpēc pavisam droši nevaram apgalvot, ka ir tā un tikai tā. Tie ir tikai minējumi, nevis zinātniski pamatoti apgalvojumi. Saistībā ar Saules norisēm un to pētniecību arī zinātne sastopas ar problēmām un nepārtrauktu dzīves diktētu mudinājumu attīstīties.

Zinātniski Saules aktivitātes novērojumi sākās jau viduslaikos, un šis ir 24. Saules cikls. Pagaidām no starptautiskām Kosmosa pētniecības institūcijām pārsvarā izskanējuši apgalvojumi, ka šobrīd Saules aktivitāte ir zemāka, nekā tai teorētiski vajadzētu būt. “Ko tas nozīmē, un ko varam sagaidīt tuvākajos gados?” jautāju Kalvim Salmiņam. Viņš mazliet sagrauj manu iedomāto priekšstatu par mūsdienu tehnoloģiju un pētījumu visvarenību. “Prognozēt neko nevar, it sevišķi, ja ir runa par tādām sistēmām dabā, kas ir haotiskas pēc savas konstrukcijas. Nekas nav stabils un mūžīgs, un bieži vien mēs varam izdarīt tikai pamatotus minējumus,” saka zinātnieks. Mazai atkāpei kā piemēru viņš min Zemes orbītas izmaiņas. Ja salīdzinām datus, kādi bija parametri pirms miljona gadiem, un tagadējos, skaidri var redzēt, ka tie mainījušies. “Ir tā dēvētie Milankoviča cikli, kas saitīti ar nelielām izmaiņām Zemes kustībā ap Sauli un ap savu asi, kas ietekmē mūsu klimata veidošanos. Tās nav nekādas anomālijas, tā vienkārši notiek, pasaule tā ir iekārtota. Izrādās, ka pat ļoti labi zināmi procesi reizēm pavēršas tā, ka mēs nevaram ilgstoši uz priekšu paredzēt, kas būs. Tādi ir dabas likumi. Par šo 24. Saules ciklu mēs sakām: aktivitāte mazāka, nekā gaidīts. Bet ko tas nozīmē? Secinājums balstās uz iepriekšējiem novērojumiem, ir izveidots modelis un tiek prognozēts... Tagad izrādās, ka tas neatbilst īstenībai vai aktivitāte ir mazāka, nekā gaidīts. Vai tā ir anomālija? Nezinu... Vai nu mēs objektīvi to nevaram izzināt, vai mums ir par maz informācijas. Taču mēs varam turpināt novērt Sauli un mēģināt izprast tos mehānismus – plankumus, magnētisko aktivitāti un visu, kas tur notiek. Es uzskatu, ka patlaban nav liela pamata baidīties no nākamā gada Saules aktivitātes,” saka zinātnieks un piebilst, ka vienmēr gan ir varbūtība notikumam, ko Libānas izcelsmes zinātnieks N. Talebs, kas pašlaik strādā ASV, sauc par melno gulbi – mazvarbūtīgs, pat šķietami neiespējams notikums ar lielu iespaidu. Tas ir, mazas varbūtības vai praktiski neiespējami notikumi, kas tomēr palaikam notiek. Pilnīgi neparedzēti. (Pie tādiem varot pieskaitīt arī kosmosa kuģa Challenger katastrofu, kas bija šoks un faktiski neiespējama traģēdija, kurā 1986. gadā ASV gāja bojā septiņi astronauti, kuģim paceļoties gaisā.) Tātad – patiesībā kaut ko pavisam noteikti, par visiem simts procentiem, mēs zinām ļoti maz. Tālāk seko darba hipotēzes. “Nav pamata domāt, ka tās ir nepareizas, taču zinātne ir nepārtraukta zināšanu pilnveidošana. Pietiek parādīties vienam, kas pasaka: jā, līdz šim tā bija, bet tagad būs citādāk, un, ja tas piepildās, tad iepriekšējā versija tiek nojaukta. Vai arī tiek atstāta, bet tai rodas tā sauktās pielietojamības robežas. Mēdz teikt, ka Einšteins apgāza Ņūtona teoriju. Viņš neapgāza! Ņūtona teorija strādā ļoti labi, mēs pēc tās varam aizlidot uz Marsu vai Mēnesi. Eksistē un ir lietojamas abas. Daudzās lietās, sevišķi dabas zinātnēs nevar tā mētāties ar secinājumiem. Mēs zinām, cikos Saule lec un riet. Bet prognozēt Saules aktivitāti... Vai tā ir un būs mazāka vai lielāka? Līdz šim mums bija aprēķinu un pētījumu modelis, kas veidots ar domu, lai iespējami precīzāk varētu prognozēt norises. Iepriekš tas ir strādājis ļoti labi, bet tagad izrādās, ka šis 24. cikls sākās vēlāk un joprojām pēc plankumu skaita ir daudz vājāks, nekā gaidīts un prognozēts. Tātad ir jāturpina pētīt Sauli un jāpilnveido metodika.”

Skaisti, bet... arī bīstami

Tajā pašā laikā Saules aktivitāte tiek fiksēta – ik palaikam notiek uzliesmojumi. To ir maz, un tos iespējams redzēt tikai ar kosmiskās aparatūras palīdzību. Mēs no tā visa varam saskatīt skaisto ziemeļblāzmu, arī Latvijā šopavasar tā bija redzama.

Kalvis Salmiņš skaidro, ka Zemi pārsvarā pasargā divi aizsargslāņi. Viens ir Saules sistēmas heliosfēra, to veido Saules vējš un magnētiskais lauks, kas atspiež galaktiskos kosmiskos staru, (jaunākie pētījumi rāda, ka arī galaktiskie kosmiskie stari ietekmē klimatu uz Zemes), otrs – Zemes magnētiskais lauks, kas lielā mērā aizsargā arī no Saules ietekmes. No lādētām daļiņām – protoniem, elektroniem, jonizētiem elementiem, kas veido Saules vēju. Pateicoties magnētiskajam laukam, tie apiet Zemei apkārt, neko nenodarot, tālāk plūsma ieiet atmosfērā polu aokaimē un ierosina tās spīdēšanu, un tā rodas ziemeļblāzma. Ja lādētās daļiņas ir ļoti enerģiskas, ja noticis kāds Saules uzliesmojums vai koronālās masas izmešana, tad ziemeļblāzma var būt ļoti spēcīga un krāšņa.

Diemžēl Saules uzliesmojumi var radīt ne tikai ziemeļblāzmu, bet arī traucējumus radiosakaros. Tiek traucēta radaru un satelītu darbība, slēdzas ārā elektronika. Un tā, lūk, ir viena no lielākajām problēmām, kas tiešā veidā skar mūs, Zemes iemītniekus. No iepriekšējiem gadiem sakrājušies dažādi neiepriecinoši fakti. Tā, piemēram, tālajā 1859. gada septembrī Saules magnētiskās vētras dēļ no ierindas izgāja telegrāfa sistēmas Eiropā un ASV. Tā laika aculiecinieki pat stāstījuši, ka telegrāfu aparatūrās aizdegušās papīra lentes. Vēsturē šis notikums iegājis kā Keringtona notikums, jo britu astronoms Ričards Keringtons pirmais pamanīja baltu uzliesmojumu uz Saules. Pēc tam bija tik spoža ziemeļblāzma, ka to varēja redzēt pat tropiskajos platuma grādos, piemēram, Kubā un Havaju salās, turklāt tik gaiši, ka bijis iespējams pat lasīt avīzi.

1921. gadā pastiprināta Saules aktivitāte izraisīja nopietnas problēmas Ņujorkas transporta sistēmā. 1989. gadā Saules vētra pārtrauca elektroapgādi Kanādas provincē Kvebekā, sešus miljonus kanādiešu atstājot bez apkures un apgaismojuma.

“Šāda veida lielos uzliesmojumus prognozēt ir ļoti grūti, jo nav vēl īsti skaidri Saules aktivitātes mehānismi. Var mēģināt minēt vienu ciklu uz priekšu, bet jebkurā gadījumā – ja nebūs pareizas aizsardzības un nodrošināšanās, tad, šāda mēroga notikumam atkārtojoties, tiešām var rasties problēmas ar elektroapgādi un elektroierīcēm,” uzskata Kalvis Salmiņš. “Lielos transformatorus pasaulē nemaz tik daudz neražo, un, ja liels to skaits iziet no ierindas, tad – kurš ātri izgatavos jaunus? Ja visas mājokļa tehnoloģijas balstās uz elektrību un tās pēkšņi vairs nav, tad ir diezgan neomulīgi. Laukos var iekurināt krāsni, bet – pilsētā? Patlaban mēs daudz ko uztveram kā pašsaprotamu, ka tas pienākas, kaut gan patiesībā ir vesela mašinērija, lai to uzturētu. Cik ilgi māja var iztikt bez elektrības? Vai, piemēram, kaut kas atgadās ar pārtikas piegādi un tuvējie veikali nestrādā četras dienas? Ja problēmas ar ūdensapgādi vai kanalizāciju, nav elektrības un nestrādā sūkņu stacijas? Nemaz nevajag lielu apokalipsi, pietiek ar pāris maziņām. Daudz kas atkarīgs no tā, cik elastīga ir sabiedrība.”

NASA speciālisti pavisam nesen nākuši klajā ar versiju, ka milzīga Saules vētra iespējama 2013. gadā un tā var radīt nopietnas problēmas cilvēcei, tomēr šim paziņojumam netrūkst arī oponentu, kas balstās uz to pašu prognožu varbūtību.

Pēc ziņu aģentūru datiem, pēdējā laika notikums, kas saistās ar Saules uzliesmojumu, noticis šā gada februārī, un tā dēļ bija nopietni radiosakaru traucējumi Ķīnā. Tas atkal un atkal liek aizdomāties, cik lielā mērā tomēr esam atkarīgi no Kosmosa labvēlības savā sadzīvē.

Tehnikas tusiņš galaktikā

Taču stāsts par cilvēkiem un tehnoloģijām Kosmosā nav nemaz tik ļoti sens – kosmiskā izpēte tur augšā sākās 1957. gadā, kad PSRS palaida pirmo Zemes mākslīgo pavadoni Sputņik-1. Taču vairāk nekā 50 gadu laikā zinātne un tehnoloģijas gājušas tik straujiem soļiem uz priekšu, ka tagad kosmiskajā telpā iet teju vai kā lielpilsētas centrālajā laukumā vai uz ļoti svarīgas maģistrāles. Tur notiek valstu sacensība inovācijās, civilajās un militārajās tehnoloģijās, tur valda konkurence, un atrodas daudzi un dažādi mākslīgie pavadoņi jeb satelīti, kas cilvēkiem palīdz un viņus pasargā, kas ļauj laikus uzzināt par iespējamām dabas katastrofām, ļauj sazināties savā starpā, skatīties televīziju, un no šīm ierīcēm lielā mērā atkarīgs daudz kas mūsu sadzīvē.

Satelītus iedala dažādi – pēc funkcijām un pēc orbītām, tā ir sarežģīta joma, sarežģītas augstās tehnoloģijas, kurās perfekti spēj orientēties tikai cilvēki, kas ar to strādā ikdienā. Un tomēr mēģinām tikt skaidrībā par to, kas no visa šā klāsta var attiekties uz katru no mums. “Kosmosā atrodas globālās navigācijas satelīti, piemēram, GPS (globālā pozicionēšanas sistēma) un Galileo, kas nodrošina koordinātu noteikšanu uz Zemes virsas. Šajā grupā ietilpst vēl Glonass, bet to izmanto tikai Krievijā. Visa pasaule pārsvarā lieto GPS. Šī sistēma tiek izmantota mobilajos telefonos, automašīnās iebūvēti GPS navigatori. No sākotnēji militāras sistēmas tie ir kļuvuši par plašas izmantošanas objektu,” skaidro Kalvis Salmiņš. “Kosmosā atrodas arī daudzi zinātniski pētnieciskie pavadoņi, kas iedalāmi divās grupās – vieni paredzēti Zemes, otri – Zemei tuvās kosmiskās telpas izpētei. Zemes resursu pavadoņi fotografē dažādos viļņu garumos, un pēc attēliem var novērtēt mežu un sējumu stāvokli. Ar šiem pavadoņiem meklē arī naftu. Ja okeāna pamatnē ir naftas iegulas, tad palaikam tā uzpeld, plankumus var redzēt un ar satelītiem fiksēt. Ja tuvumā nav bijis kuģis, bet ir redzami šādai plankumi, tad ļoti iespējams, ka apakšā ir nafta. Tāpat tiek novērotas okeāna virsas izmaiņas, no pavadoņiem var pētīt Zemes gravitācijas lauku, pēc kura savukārt iespējams noteikt lielu gaisa un ūdens masu kustību. Satelītu iekārtas ir tik jutīgas, ka spēj fiksēt pat pavisam nelielas izmaiņas. Piemēram, okeāna līmeņa celšanos vai krišanos, ledus masas izmaiņas Grenlandē vai Antarktīdā. Ar mērlenti jau Grenlandes ledus nenomērīsi... Vēl ir kosmiskie teleskopi, piemēram, Habla teleskops, ar kuru tiek novērotas Visuma dzīles, atklātas planētas ārpus Saules sistēmas un uzņemti zvaigžņu veidošanās attēli. Teleskopu izmanto Kosmosa izcelsmes pētīšanai, un ar to meklē vietas, kurās varētu būt ārpuszemes dzīvība.

Kosmiskajā telpā atrodas militārie pavadoņi un izlūkošanas pavadoņi ar augstu izšķirtspēju, pārsvarā tie pieder lielvalstīm. Tā ir diezgan dārga izprieca, un tos jāprot izmantot, ir nepieciešamas lielas tā dēvētās know-how zināšanas, kas nekur nav uzrakstītas. Kamēr ar to nestrādā, viss liekas vienkārši, bet kad sāk darīt, kad parādās miljons detaļu... Ne velti kosmiskās programmas ļoti atmaksājas tiem, kas bijuši iesaistīti. Tās prasa lielus kapitālieguldījumus, bet, ja izdodas izveidot kaut ko, kas strādā Kosmosā, tas ir gandarījums, psiholoģiskais moments, un kompānijas to lieliski var izmantot arī reklāmas nolūkos.”

Virs Zemes ekvatora atrodas ģeostacionārie satelīti, kas nodrošina satelīttelevīziju un sakarus, bet tādām valstīm kā Kanāda un Krievija, kuru teritorijas ir ļoti lielas un sniedzas tālu ziemeļu platuma grādos, ģeostacionārie pavadoņi visu nevas pilnībā nosegt. Taču, palaižot speciāli izvēlētās orbītās 2–3 pavadoņus, var nodrošināt, ka visu laiku vismaz viens no pavadoņiem būs virs teritorijas un nodrošinās telekomunikāciju pakalpojumus. It sevišķi ar apgabaliem, kur nav telefona līnijas. Piemēram, Sibīrijas plašumos telefonu neievilksi, stāsta Kalvis Salmiņš.

Liela nozīme mūsu ikdienas dzīvē ir meteoroloģiskajiem pavadoņiem, ar kuriem iespējams fiksēt tropiskās vētras, kas rodas okeānā, un laikus tām sagatavoties. Nav iespējams precīzi prognozēt, kurā brīdī un vietā stihija sasniegs krastu, vai nesabruks, bet iespējamo vētras zonu pateikt var ļoti labi, mērīt vēja stiprumu un labi sagatavoties. Novērojumus veic arī polārie satelīti, tie pārvietojas ļoti ātri un fiksē momentuzņēmumus no dažādām zemeslodes vietām.

Eiropas nozīmīgākais meteoroloģiskais satelīts ir Meteosat-9, kas ik pēc 15 minūtēm pārraida jaunu attēlu no zemeslodes virsas, veicot skenēšanu. Satelīts mēra temperatūru mākoņos, tas var izmērīt zemes un ūdeņu virsas temperatūru, noteikt ūdens tvaika oglekļa un ozona koncentrāciju atmosfērā, kā arī Saules radiācijas daudzumu.

Ja kādā X stundā satelīti pārtrauktu darboties, tad pazustu arī daļa komunikāciju, nedarbotos mobilie telefoni, nebūtu sakaru ar kuģiem, nedarbotos navigācijas sistēmas, nevarētu noteikt koordinātas, skatīties satelīttelevīziju... Esam atkarīgi no tehnoloģijām. Dažādu avotu dati atšķiras, bet kopumā kopš kosmiskās ēras sākuma ir palaisti aptuveni 6000 satelītu, no kuriem pašlaik darbojas tikai kādi 600. Pārējie ir beiguši savu eksistenci un ir vai nu sadeguši atmosfērā vai arī turpina riņķot ap Zemi, veidojot kosmiskos lūžņus jeb atkritumus. Turklāt orbītās ap Zemi atrodas liels skaits sīku objektu (izmēros no viena līdz dažiem desmitiem centimetru), kuri arī pieskaitāmi pie kosmiskajiem atkritumiem.