A Nap tevékenységét az elmúlt 11 400 évben, azaz a Föld utolsó jégkorszakának végéig, most először kvantitatív módon rekonstruálta egy nemzetközi kutatói csoport, amelyet Sami K. Solanki vezet a Max Planckből. Naprendszer-kutató intézet (Katlenburg-Lindau, Németország). A tudósok elemezték a több ezer évvel ezelõtt fákban lévõ radioaktív izotópokat. Amint a németországi, finn és svájci tudósok a „Nature” tudományos folyóirat október 28-i aktuális számában számolnak be, vissza kell térni több mint 8000 évvel ahhoz, hogy megtalálja az időt, amikor a Nap átlagosan aktív volt mint az elmúlt 60 évben. A fokozott napenergia-aktivitás korábbi időszakaira vonatkozó statisztikai tanulmány alapján a kutatók előrejelzik, hogy a magas napenergia-aktivitás jelenlegi szintje valószínűleg csak néhány évtizedig folytatódik.
A kutatócsoport már 2003-ban bizonyítékokat talált arra, hogy a Nap most aktívabb, mint az elmúlt 1000 évben. Egy új adatkészlet lehetővé tette számukra, hogy a vizsgált időtartamot 11 400 évre meghosszabbítsák, hogy az utóbbi jégkorszak óta eltelt időtartamot lefedjék. Ez a tanulmány kimutatta, hogy a nagy naptevékenység jelenlegi epizódja, mintegy 1940 óta, egyedülálló az elmúlt 8000 évben. Ez azt jelenti, hogy a Nap több napfoltot hozott létre, hanem több olyan fáklyát és kitörést is előidézett, amelyek hatalmas gázfelhőket bocsátanak az űrbe, mint a múltban. Ezen jelenségek eredete és energiaforrása a Nap mágneses tere.
A teleszkóp felfedezése óta a 17. század elején a csillagászok rendszeresen megfigyelték a napfényeket. Ezek azok a régiók a napenergián, ahol a napelemből származó energiaellátás csökken az általuk elhelyezett erős mágneses mezők miatt. Következésképpen a napfoltok körülbelül 1500 fokkal hűvösebbek és sötétnek tűnnek a nem-mágneses környezetéhez képest, 5800 fokos átlaghőmérsékleten. A nap felszínén látható napfoltok száma a Nap 11 éves aktivitási ciklusával változik, amelyet a hosszú távú változások modulálnak. Például a 17. század második felében szinte nem láttak napfoltot.
Az aktív nap eredetét és annak a Föld éghajlatának hosszú távú változására gyakorolt lehetséges hatásait érintő számos tanulmány esetében az 1610 óta eltelt időtartam, amelyre vonatkozóan napfoltok rendszeres nyilvántartása létezik, túlságosan rövid. A korábbi időkben a napenergia-aktivitás szintjét más adatokból kell levezetni. Az ilyen információkat a kozogén izotópok formájában tárolják a Földön. Ezek radioaktív magok, amelyek az energetikai kozmikus sugárrészecskéknek a légkör felső légköreiben történő ütközéséből származnak. Az egyik ilyen izotóp a C-14, radioaktív szén, amelynek felezési ideje 5730 év, ami a C-14 módszerből jól ismert, hogy meghatározzák a fatárgyak életkorát. A keletkező C-14 mennyisége erősen függ a légkörbe jutó kozmikus sugár részecskék számától. Ez a szám viszont a napenergia aktivitásának szintjétől függ: a nagy aktivitás idején a napenergia mágneses mező hatékony pajzsot biztosít ezeknek az energetikai részecskéknek, míg a kozmikus sugarak intenzitása növekszik, ha az aktivitás alacsony. Ezért a magasabb napenergia-aktivitás alacsonyabb C-14 termelési arányhoz vezet, és fordítva.
A légkörben zajló folyamatok keverésével a kozmikus sugarak által termelt C-14 eléri a bioszférát, és egy részét beépíti a fák biomasszájába. Egyes fatörzsek haláluk után évezredekkel a föld talajából nyerhetők ki, és meg lehet mérni a gyűrűikben tárolt C-14 tartalmat. A C-14 beépítésének évét a különböző fák összehasonlításával határozzák meg az átfedő élettartammal. Ily módon meg lehet mérni a C-14 termelési arányát idővel visszafelé 11 400 év alatt, az utolsó jégkorszak végéig. A kutatócsoport ezeket az adatokat felhasználta a napfoltok számának változásának kiszámításához ezen 11 400 év alatt. A napfoltok száma jó mérőszám a napelemes aktivitás különféle egyéb jelenségeinek erősségére is.
A múltbeli naptevékenység-rekonstrukció módszerét, amely leírja az izotóp-elõfordulást és a napfényszámot összekötõ komplex lánc minden egyes láncát következetes kvantitatív fizikai modellekkel, megvizsgálták és felmérték a közvetlenül mért napfényszám-számok korábbi rövidebb adatokkal való összehasonlításával. rekonstrukciók a polaris jégpajzsokban a komogén Be-10 izotóp alapján. A modellek az izotópok kozmikus sugarak általi előállítására, a kozmikus sugarak fluxusának modulálására a bolygóközi mágneses mezővel (a nyílt napenergia mágneses fluxus), valamint a nagyméretű napenergia mágneses mező és a napfény szám közötti összefüggésre vonatkoznak. Ilyen módon először a napfolt számának mennyiségileg megbízható rekonstrukciója lehetett az egész időtartamra, az utolsó jégkorszak vége óta.
Mivel a nap fényereje kissé változik a napenergiától függően, az új rekonstrukció azt is jelzi, hogy a Nap manapság kissé ragyogóbb, mint az előző 8000 évben. Nyílt kérdés, hogy ez a hatás jelentősen hozzájárulhatott-e a Föld globális felmelegedéséhez a múlt században. A Sami K. Solanki körüli kutatók hangsúlyozzák azt a tényt, hogy a napenergia aktivitása körülbelül 1980 óta nagyjából állandó (magas) szinten maradt - a 11 éves ciklusból adódó változások kivételével -, miközben a globális hőmérséklet további erőteljes növekedést tapasztalt Abban az időben. Másrészről a naptevékenység és a földi hőmérséklet meglehetősen hasonló tendenciái az elmúlt évszázadokban (az elmúlt 20 év figyelemre méltó kivételével) azt jelzik, hogy a Nap és az éghajlat közötti kapcsolat továbbra is kihívást jelent a további kutatások számára.
Eredeti forrás: Max Planck Society sajtóközlemény
