Největší sluneční skvrna od roku 1991 zmizela za okrajem zapomnění. Nastává čas k většímu ohlédnutí.

Ohromná skvrna v oblasti číslo 9169 sice byla největším kouskem od roku 1991, avšak na absolutní vrchol se nedostala ani náhodou. Rekordmanem je sluneční skvrna z roku 1947, která byla třikrát větší než ta, kterou nyní považujeme za téměř obludnou.

Astronomové měří velikost slunečních skvrn typicky v miliontinách plochy viditelné části disku. Běžně velké skvrny zabírají plochu kolem tří až pěti set miliontin.Velká skvrna, kterou astronomové sledovali po dva týdny, měřila 20. září přesně 2140 miliontin. Největší skvrna v pozorovatelské historii lidských záznamů však měla 6132 miliontin. Pro porovnání -- Země by na povrchu Slunce tvořila "skvrnu" o rozloze 169 miliontin.

Nikdo již dnes nepochybuje, že počet a velikost skvrn na Slunci souvisí s jeho aktivitou -- čím více skvrn, tím je větší. Snadno by se přitom nabízelo vysvětlení, že čím je počet slunečních skvrn větší, tím méně Slunce svítí. Kupodivu to ale pravda není.

Jas skvrn je asi o 60 procent menší než jas ostatních částí Slunce. Kdyby tedy celý sluneční disk zabírala jedna velká černá skvrna, dopadalo by na povrch Země pořád ještě asi 40 procent běžné energie. Tedy stejně, jako když je pod mrakem.

Jenže situace je složitější. Ruku v ruce s tmavými skvrnami se vyskytují světlá fakulová pole -- vláknité struktury, které mají asi o 200 až 400 stupňů vyšší teplotu než okolí a jsou tudíž asi o 20 procent jasnější. A protože jich je vždy asi čtyřikrát tolik než skvrn, jas Slunce je v podstatě stále stejný. Dokonce lze říct, že fakule mají spíše navrch. Rozdíl mezi vyzářeným výkonem Slunce v minimu a maximu činí asi 0,7 promile, ale i takový malý rozdíl může způsobit díky složitým procesům v zemské atmosféře podivuhodné věci.

Malé výkyvy ve slunečním cyklu měly dalekosáhlé důsledky na podnebí na Zemi. Jsou zdokumentovány případy, kdy například v maximu nebyly na Slunci pozorovány žádné skvrny během celé otočky a pozemské prostředí výrazně ochladilo. A naopak.

V letech 1000-1300 panovalo abnormálně teplé podnebí. Nebyl žádný problém doplout k břehům Grónska. To se povedlo Erikovi Rudému, který po svém vyhnání z Islandu odplul na západ a narazil právě na Grónsko, kde v roce 985 založil zemědělskou(!) kolonii. Norští mořeplavci v roce 986 prokazatelně objevili Ameriku, kde také v roce 1000 přistál Leif Ericson. Ve dvanáctém a třináctém století se kolonie v Grónsku, na tomto jinak velmi chladném ostrově velmi slibně rozvíjela a čítala více než tři tisíce stálých obyvatel. Idylka však netrvala dlouho, kolem roku 1325 začalo citelné ochlazování a zdejší populace začala pochopitelně klesat.

Ledovcové kry postoupily k jihu a plavby z Norska směrem do širého Atlantiku se začaly být hazardním a někdy dokonce zhola nemožným podnikem. Vikingská obchodní loď přistála u břehů Grónska naposledy v roce 1369, vůbec poslední zaznamenaná návštěva tohoto ostrova na dlouhá staletí pochází z roku 1406, kdy sem zabloudila islandská loď. Tento dramatický klimatický posun bývá nazýván Malou dobou ledovou. Neprojevil se však jen v Atlantiku, v zimě v letech 1422 a 1423 kompletně zamrzlo například Baltské moře a anglická řeka Temže.

Přitom změny podnebí naprosto přesně a prokazatelně souvisejí se sluneční aktivitou. Malá doba ledová byla předcházena teplými staletími, která souvisela s maximem sluneční aktivity ve středověku (the Medieval Maximum). Nejchladnější části Malé doby ledové zase souvisí se dvěma minimy (Spörerovým v letech 1400-1510 a Maunderovým v letech 1645-1715 -- Maunderovo minimum je vůbec zajímavým jevem -- nemůže totiž souviset s minimem ve známých slunečních cyklech, které trvají 11, 22 a 80 let; astronomové díky tomu začali uvažovat o dalším, 400letém cyklu), kdy se na Slunci dle pozorování nevyskytovaly prakticky žádné skvrny.

Je tedy více než pravděpodobné, že fluktuace sluneční aktivity způsobují klimatické výkyvy u nás na Zemi. Přesto vědci stále ještě celému mechanismu příliš nerozumí. Pozorování sluneční aktivity přitom zabírají celá staletí -- astronomům k tomu posloužily skvrny viditelné pouhým okem, polární záře, koncentrace uhlíku ¹⁴C v kmenech stromů a k nim náležící záznamy o průměrné teplotě na Zemi, kterou dovedou vědci přečíst z historických záznamů nebo z hlubokých vrstev ledovců. Názorně to ostatně dokumentují i přiložené grafy.

Ale to už je dávno, řeknete si možná. Z bližší historie nejsou o takovém jevu žádné zprávy. Máte pravdu, o výrazném klimatickém posunu můžeme skutečně mluvit naposledy v průběhu Maunderova minima. Avšak sluneční cyklus může ovlivňovat Zemi i jiným způsobem -- možná stejně zákeřným.

Díky zvýšené sluneční činnosti v maximu, které nastalo v roce 1979, přišli Američané o orbitální stanici Skylab. (Nafouknutá zemská atmosféra tehdy výrazně účinněji brzdila tělesa pohybující se na nízké oběžné dráze.) A v souvislosti se stejným maximem došlo k výpadku elektrické sítě v městě New Yorku a na řadě jiných míst.

Minulé maximum sluneční aktivity nastalo v průběhu roku 1990. Už začátkem března 1989 se přitom objevila na východním okraji Slunce impozantní skvrna. Narozdíl od té, která rozrušila astronomy minulý týden, však tato byla podstatně aktivnější. Začátkem druhé březnové dekády pal přišla řada velmi silných protonových erupcí. Oblak nabitých částic dorazil k Zemi 13. března, a díky neklidné magnetosféře pak krátce před třetí hodinou ranní východoamerického času vyhořely cívky v hlavní transformátorové stanici kanadské provincie Quebec. Jako domeček z karet pak zkolabovaly snad všechny energetické sítě na území celé provincie. Za pouhé dvě minuty v Quebecu nesvítila jediná elektrická žárovka.

Na pohaslé obloze sledovali fascinovaní obyvatelé nádhernou polární záři. Velká část Montrealu je ale vytápěna elektrickým proudem, takže domy velmi rychle vychladly na téměř venkovní teplotu. Quebecká energetická společnost jen pomalu uváděla paralyzovanou provincii zpět v život. Do deseti hodin dopoledne opravila téměř polovinu všech zkolabovaných systémů.

Kolaps v Kanadě byl zřejmě největší, avšak díky stejné bouři havarovaly elektrické rozvody i v Ontariu, Britské Kolumbii a Švédsku, lokální výpadky byly registrovány například v Pensylvánii, New Yorku a dokonce i v Kalifornii. Magnetická bouře na několik dní naprosto pocuchala zemskou ionosféru, která je důležitým faktorem pro radiovou komunikaci. Rádiem ovládané předměty -- například garážová vrata -- se chovaly naprosto nepředvídatelně. Poškozeno a vyřazeno z činnosti bylo několik družic na oběžné dráze. Nádherné polární záře byly pozorovány daleko na jihu -- na Floridě, v Mexiku a na Kajmanských ostrovech (z Evropy záznamy o mimořádné polární záři nejsou -- buď šlo o krátký impuls nebo bylo zrovna zataženo). Jedna velká sluneční skvrna tak lidstvo přišla v přepočtu na několik miliard amerických dolarů. A to všechno na zemském povrchu, pod ochranou zemské magnetosféry.

Nabité částice, především pak protony, také snižují účinnost slunečních panelů. Proto jsou sondy vybavovány výrazně většími panely než by bylo v principu nutné (a proto také často překračují svoji plánovanou životnost). Rychlé elektrony však mohou pěkně zamotat hlavu i výpočetní technice a přivést tak kosmickou laboratoř do nečekaných problémů.

Seznam takto poškozených satelitů pomalu roste. Některé nehody jsou značně diskutabilní a nelze je spolehlivě vysvětlit. Například mezi 10. a 11. lednem 1997 přilétl k Zemi jeden rozsáhlý oblak nabitých částic a dvěstěmilionovou družici Telstar 401 postihl výpadek proudu. V květnu 1998 se podobně odmlčel telekomunikační satelit Galaxy 4 společnosti PanAmSat, který zprostředkoval kontakt pro 45 milionů uživatelů pagerů v Severní Americe. V roce 1994 zase přestal pracovat Anik E1 a E2. První z nich později vyzdvihl americký raketoplán a následné vyšetřování prokázalo stopy po radiačním poškození.

Z poslední doby lze jmenovat smutný osud japonské rentgenové observatoře ASCA, která se v polovině července vymkla kontrole. Důvod? Prostý. Díky silné sluneční erupci došlo k nečekanému nárůstu hustoty vnější atmosféry. Při průletu přízemím se satelit roztočil nad meze, které by zvládl kompenzovat orientační systém. Sluneční panely tak přestaly mířit správným směrem a palubní akumulátory rychle přišly o drahocenné zásoby. Observatoř startovala v únoru 1993. Ačkoli nebyla tak výkonná jako nová Chandra či XMM-Newton, svůj díl pořádné práce udělala. ASCA byla nakonec v provozu dvakrát déle, než se původně plánovalo, i tak je ale její ztráta nepříjemná.

V letech 1989-90 pracovala necelá stovka telekomunikačních satelitů a v takových Spojených státech byly jenom tři miliony majitelů mobilních telefonů. Dnes stojí na bezdrátovém spojení jak globální ekonomika, tak Internet a celá řada dalších činností, u kterých by nás to ani nenapadlo. Kolem nás pracuje na tisíc umělých družic a jejich prostřednictvím komunikuje na 50 milionů lidí. Do roku 2004 se přitom tento počet zosminásobí. Jejich ochrana před nabitými částicemi vysílanými Sluncem, je tedy na místě.

Kvůli ozáření však nemusíte cestovat přímo do vesmíru. Každý rok, díky záření přicházejícího z okolní přírody, dostaneme dávku zhruba 0,36 remu, tedy 18 rentgenových snímků plic. Pokud ale nasednete do letadla z New Yorku do San Francisca, pak tato dávka vzroste o 20 procent. A pokud se posadíte do nadzvukového Concordu v době velké sluneční erupce, dostanete každou hodinu ekvivalent jednoho rentgenového snímku! Taková expozice se přitom už za bezpečnou nepovažuje...

Těžko si představit, co by se v tem okamžik stalo například posádce kosmické lodi letící k Marsu. Částice vysokých energií, které erupce vytváří, jsou smrtelné pro všechno živé -- člověka nevyjímaje. I proto je i nadále účelné investovat obrovské prostředky na vědu, stavět nová pozorovatelská zařízení a vypouštět do vesmíru drahé družice, protože pokud přijdeme zákonům sluneční činnosti na kloub, nebude se již opakovat situace z roku 1989.