Super-erupce
4. listopadu letošního roku vzrušila komunitu sluneční fyziků nejsilnější sluneční erupce (X28), jaká kdy byla změřena. Ne že by tato událost měla na Zemi nějaký výraznější dopad (už kvůli tomu, že proběhla v podstatě za slunečním limbem), ale začaly se objevovat úvahy, co by se asi tak stalo, kdyby se něco podobného stalo v okamžiku, kdy by příslušná aktivní oblast měla Zemi takříkajíc na ráně - čili kdyby se nacházela poblíž centra slunečního disku, nebo trochu západně. Při slunečních erupcích se uvolní jednorázově energie řádu 1025 J.
Zřejmě by to odneslo pár kosmických družic (neboť jim vysokoenergetické částice nedělají dobře - ať už snižují životnost solárních panelů nebo přímo reagují s elektronikou a způsobují v ní chyby), možná by došlo k evakuaci Mezinárodní kosmické stanice (i když s ohledem na přítomnost radiační komory spíše ne) a pokud by si některá z energetických společností vlastnících dlouhé dráty nedala pozor, možná by to způsobilo výpadky její energetické sítě. Ovlivněna by byla rádiová komunikace, GPS, předměty využívající tuto komunikaci ke své funkci (například některá dálkově ovládaná garážová vrata). A samozřejmě pokud by nebylo zataženo, nebeský požár polárních září by zahořel daleko od magnetických pólů.
Kde je vlastně hranice mohutnosti slunečních erupcí? Jak můžeme vědět, že příští rok nenaměříme X50? A co příští maximum? Na nějakou statistiku máme daty pokrytý úsek poměrně krátký. Přesná měření síly erupcí máme od roku 1970, což znamená nějaké tři cykly. To je na závěry opravdu málo.
Na druhou stranu - organismy na Zemi přežívají již dlouho a lidstvo také. To je dobrá známka faktu, že sluneční erupce nebyly nikdy natolik silné, aby měly globální efekt. Takže pravděpodobnost, že nás přímo zahubí silná sluneční erupce spojená s mohutnou koronární ejekcí nebo následky jejího dopadu je mizivá. Pravdou však také je, že lidstvo nikdy nebylo závislé na elekronice tak, jak nyní.
Máme ale vlastně (z pekla) štěstí. V lednu 1999 totiž dva astronomové z Yale university oznámili, že nalezli devět slunci-podobných hvězd (např. kappa Ceti, MT Tauri v blízkosti Plejád, omicron Aquilae, 5 Serpentis), u nichž pozorovali erupce, které by významně narušily život na planetě Zemi.
U studovaných hvězd byly pozorovány energetické výrony, při nichž se uvolnilo desetmilionkrát (!) více energie, než při těch nejenergetičtějších jevech na Slunci (při sledovaných jevech se uvolnilo 1027 až 1031 J energie). A pozorování ukazují, že takových hvězd je ve sledovaném vzorku přinejmenším sedm dalších.
Co by se stalo, kdyby se na Slunci stalo něco podobného? Země by se dostala do masívní částicové rázové vlny s vysokou teplotou, planeta by byla zcela zaplavena gama a rentgenovým zářením. Elekronika na obíhajících družicích by se roztavila a ovlivněna by byla i všechna elektronika pozemská - pravděpodobně by zkolabovaly všechny energetické sítě. Polární záře by zahltily oblohu od polů k rovníku. Jenže co hůř - až na dva roky by se rozložilo až 80 % ozonu, který ochraňuje život na Zemi před škodlivými účinky ultrafialového a rentgenového záření. Ztráta ozonové vrstvy by s největší pravděpodobností vedla k přerušení potravního řetězce a k masívnímu vymírání. I menší erupce, které by nezpůsobily totální rozklad ozónové vrstvy, by měly za následek globální energetický kolaps.
Studované hvězdy se nacházejí do 100 světelných let od Slunce a nemají tak na Zemi žádný vliv. Avšak potvrzuje to dávnou domněnku, že podobné jevy se u slunci-podobných hvězd stávat mohou. Již předtím byly mohutné energetické výrony pozorovány například u hvězd typu T Tauri - hvězdných puberťáků, v kterých se ještě zcela neustavila hydrostatická rovnováha (u nich lze pozorovat energetické výrony řádu 1028-29 J). Náhlá zjasnění připisovaná ekvivalentům erupcí jsou pozorována též u proměnných hvězd typu W UMa nebo u některých mirid. U hvězd podobných Slunci na hlavní posloupnosti však tento fenomén doposud potvrzen nebyl.
Pozorované super-erupce trvaly od hodin až do jednoho týdne a způsobily zjasnění hvězdy až na tisícinásobek její normální svítivosti.
Důkazů o tom, že k podobným jevům na Slunci za poslední 4 miliardy let nedošlo, je vícero. Kromě bujícího pozemského života svědčí pro tuto pozitivní domněnku i studie geologické minulosti. Slunce je vědeckými metodami zkoumáno na 150 let, avšak systematická astronomická pozorování sahají nejméně 2000 let do minulosti (vezmeme-li v úvahu čínské hvězdáře, tento údaj se rázem zdvojnásobí). Super-erupce by se musely projevit přinejmenším polárními zářemi až k rovníku. O takových však nemáme záznamy. Pomoci může také studium některých jiných objektů ve Sluneční soustavě. Takto mohutné energetické výrony by například musely dočasně roztavit led na jupiterových měsících a zanechat tak na nich vyhlazené zmrzlé pláně. Nic takového však kosmické sondy nepozorovaly.
Proč ale některé hvězdy spektrálního typu G vykazují erupce velmi mohutné a jiné prakticky žádné. Domněnek je samozřejmě více. Jako vysoce pravděpodobná se ukazuje přítomnost gigantických planet (velikosti Jupitera a větších) na oběžných drahách s velmi malou poloosou. Takto specifikované oběžnice (zřejmě též vybavené silným magnetickým polem) by totiž mohly mít velký vliv na natahování nebo zamotávání magnetických siločar na hvězdě a tak ukládání energie do jejich nestabilní konfigurace. Jakmile přeteče onen pověstný pohár, pole se magnetickou rekonexí dostane do stabilnější konfigurace a energii uvolní ve formě proudu částic a elektromagnetického záření. Tato myšlenka perfektně vysvětluje, proč se u Slunce nic podobného nestává. Jupiter i Saturn sice mají silná magnetická pole, ale jsou natolik daleko od Slunce, že o nějaké vzájemné interakci nemůže být vůbec řeč.
Zůstává otázkou, jestli právě slabé působení především Jupitera nemůže mít vliv na vznik podstatně slabších výbuchů ve sluneční chromosféře. Popravdě řečeno - ač bylo na toto téma vypracováno již mnoho studií, jednoznačný závěr nebyl přijat nikdy. Větší část komunity slunečních fyziků se však kloní k názoru, že planety na sluneční aktivitu vliv nemají. Jestli to je pravda, to ukáže až další vědecké bádání.
Zdroj: Schaefer, B. E., King, J. R. & Deliyannis, C. P., 2000, ApJ, 529, 1026
