Skubber Solen til Jorden?

Solen minder på mange måder om en frygtindgydende drage: den udspyr en glødende varm ‘ånde’, der i tilspidsede situationer kan være temmelig skadelig for omgivelserne.

Solens ‘ånde’ kaldes for solvinden og består af en konstant strøm af ioniserede partikler og elektroner fra Solen, der fra det ene øjeblik til det andet kan tiltage voldsomt i styrke.

Strømmen af partikler banker ind mod Jorden med en fart på omkring 400 kilometer i sekundet og er berømt for at trænge ned i atmosfæren omkring polerne. Her oplyser den himlen i et festfyrværkeri af nordlys.

Solvinden har imidlertid også en mere mørk side og er berygtet for at generere elektriske strømme i atmosfæren, der er så kraftige, at den får elektronisk udstyr til at sætte ud. I grelle tilfælde kan solvinden på den måde mørklægge et helt kontinent.

Solens udgydelser optager mange af vores læsere, og én af dem er John Hansen, der har skrevet et par hilsner til redaktionen.

»Jeg stillede for nogen tid siden et spørgsmål om, hvor meget Solen skubber til Jorden via solvinden, men det ser ikke rigtig ud til at interessere redaktionen,« driller han.

Lille kraft, stor effekt

Videnskab.dk synes nu, at spørgsmålet er både relevant og interessant, og svaret lokkes ud af astrofysiker Christoffer Karoff, der er post doc ved The School of Physics and Astronomy på University of Birmingham.

Hans forskningsområde er soludbrud og andre fænomener på Solens overflade, der producerer partikler til solvinden, og han ved derfor en masse om, hvor stærk den er, og hvad den er i stand til, når den virkelig folder sig ud – én af mange ting, som han blogger om her på videnskab.dk.

»Solvinden består af en flok små partikler, der strømmer væk fra Solen i alle retninger, og som kan beskrives med en temperatur, en hastighed og et tryk, der selvfølgelig også påvirker Jorden. Trykket fra solvinden i Jordens bane er 0.0000000034 Newton per kvadratmeter. Jordens radius er 6371 km og derfor er den kraft som solvinden påvirker Jorden med 433.555 Newton,« resonerer han.

Svag solvind giver flere skyer

Den kraft kan på ingen måde rokke Jorden ud af sin bane, og forsvandt solvinden for et øjeblik, ville vores klode ufortrødent fortsætte sit kredsløb omkring Solen i sit sædvanlige spor, fortæller han.

Solvinden påvirker imidlertid Jorden på andre måder, bl.a. ved at afholde kosmiske partikler fra det ydre rum i at trænge ned i Jordens atmosfære. Uden solvinden ville vi ifølge Christoffer Karoff få en meget større portion kosmisk stråling ned i atmosfæren, hvilket betyder dannelse af flere skyer, der har en afkølende effekt på Jordens klima.

Jordens magnetfelt er også under kraftig påvirkning fra solvinden. Magnetfeltet virker nemlig som et beskyttende skjold, der afbøjer alle elektrisk ladede partikler, som solvinden jo netop består af.

Solvinden former Jordens magnetfelt

Solvinden presser imidlertid Jordens magnetfelt, påpeger han, så det på den side, der vender mod Solen, bliver mast sammen, mens det på den anden side bliver trukket ud til en lang hale.

»Trykket fra solvinden er også stærkt nok til, at man kan udnytte det til at drive satellitter og rumsonder via et solsejl, og det eksperimenterer rumorganisationer med overalt på kloden,« siger Christoffer Karoff.

Styrken af solvinden varierer op og ned i takt med Solens 11.-årige cyklus, hvor den først går op i takt med solaktiviteten og siden ned. Solen burde for længst have påbegyndt sin cyklus nummer 24, men af en eller anden grund lader den vente på sig, og det er noget, der har givet en anden af vores læsere, Morten Riber, en del hovedbrud.

»Kan strømninger i Solens indre forklare, at cyklus 24 er blevet forsinket?« spørger læseren.

Solen er langsom i optrækket

Det spørgsmål vil Christoffer Karoff såvel som alle andre astrofysikere også gerne kende svaret på, for det er en af de helt store mysterier inden for solfysik lige nu.

»Vi er ikke enige om, hvad der styrer strømningerne i Solen. Strømningerne i Solens indre kunne godt styre den 11.-årige cyklus, men det kan også være omvendt. Men det er helt rigtigt, at man har observeret ændringer i strømningerne i solens indre, som følger solcyklussen, så tingene passer sammen vi er bare ikke enige om, hvad der styrer hvad,« siger han.

Astrofysikere vil forsøge at vride en forklaring ud af Solen ved nøje at kortlægge cyklus 24, som imidlertid ikke er kommet ordentlig i gang endnu.

Fra december 2009 og to år tilbage var der stort set ikke en eneste plet på Solen, men herefter myldrede det frem med solpletter frem til sidst i januar 2010, hvorefter pletterne stort set forsvandt igen i en måned. Lige nu er der et moderat antal solpletter, dvs. en til to ad gangen.

Ifølge gamle forudsigelser skulle Solen lige nu være tæt på maksimum, dvs. 80 solpletter.

Svag sol kan give koldere klima

Strømningerne i Solens indre passer fint sammen med, at den nuværende cyklus er svag, men man forstår ikke, hvad årsagen er, og man er ifølge Christoffer Karoff heller ikke i stand til at sige noget om, hvor mange solpletter der vil komme om et halvt år.

»Et af de spørgsmål, der er spændende at se på nu, er det om den nuværende cyklus er forsinket, eller om den er startet til tiden og at antallet af solpletter er meget lavere end forventet. Det er der meget delte meninger om. Jeg kunne være tilbøjelig til at tro, at det bare er et lavere antal, men den holdning kan godt ændre sig om et par måneder,« understreger han.

Så længe astrofysikerne ikke har styr på solens cyklus, er det svært at kunne forudsige soludbrud og dermed at kunne beskytte sig mod skaderne af solvinden.

En forståelse af Solens opførsel er også afgørende for at kunne lave modeller af klimaet for fremtiden.

»Hvis der er en sammenhæng mellem Solen og klimaet, er det spændende at følge, hvordan Solen så udvikler sig de kommende år. Dykker Solens aktivitet, kunne man måske forestille sig, at temperaturen de kommende årtier falder tilstrækkeligt meget til, at det opvejer drivhuseffekten for en periode. Effekten vil i så fald kun vare så længe, som Solens aktivitet er lav, som fx 50 til 100 år,« slutter han.

Redaktionen sender en funklende solrød t-shirt til de to herrer med tak for nogle gode spørgsmål.