Spazmy Ziemi w objęciach Słońca?5 niosą ze sobą informację o wyjątkowo ogromnych bogactwach energii, która napływa do nas ze Słońca, kształtując zarówno nasze życie, jak i ruch naszej myśli. Słońce wysyła we wszystkie strony przestrzeni kosmicznej kolosalną ilość energii, emitując w ciągu sekundy około dwóch ergów na gram masy. Ta energia przejawia się w formach, które należy podzielić na dwie główne kategorie. Do pierwszej kategorii należą drgania elektromagnetyczne, które rozprzestrzeniają się w przestrzeni kosmicznej jako proces oscylacyjny. W tym zakresie Słońce jest wibratorem drgań elektromagnetycznych. Do drugiej — promieniowanie korpuskularne: strumienie elektronów, protonów, jonów oraz pyłu, poruszające się od powierzchni Słońca w postaci stożkowych wiązek. Fala elektromagnetyczna, przemieszczając się z prędkością światła, po 8,3 minutach napotyka na swojej drodze Ziemię, jej atmosferyczną otoczkę. Przestrzeń dzieląca Słońce od Ziemi jest pokonywana przez falę elektromagnetyczną bez przeszkód. Dotychczas nie udało się wykryć pochłaniania światła w przestrzeni. Wręcz przeciwnie, jedna z cudownych właściwości drgań elektromagnetycznych polega na tym, że przy rozszerzaniu się fali świetlnej i jej rozprzestrzenianiu się na dużą odległość nie traci ona swojej pierwotnej siły, jedynie maleje prawdopodobieństwo jej ujawnienia. Ta kwantowa właściwość nie doczekała się jeszcze wystarczającego wyjaśnienia4. Atmosfera Ziemi wywiera na drgania elektromagnetyczne działanie osłabiające. Tylko nieznaczna część drgań elektromagnetycznych dociera do powierzchni Ziemi. To te drgania, które bezpośrednio odbieramy narządem wzroku w postaci światła. Reszta zatrzymywana jest przez górne i środkowe warstwy atmosfery i pochłaniana przez nie, przekształcając się w inne formy energii. W zależności od stopnia przenikalności częściowo zatrzymywane są na znacznej wysokości promienie ultrafioletowe, powodujące jonizację powietrza. Jonizacja powietrza może z kolei wpływać na przenikalność drgań elektromagnetycznych o innej długości. Takie drgania elektromagnetyczne docierają do Ziemi w osłabionej postaci. Gdyby elektromagnetyczne fale Słońca o określonej długości docierały do Ziemi, praca ziemskich stacji radiowych byłaby utrudniona wskutek ciągłych zakłóceń5. Mając możliwość dostrajania się do różnych zakresów fal, stacje radiowe odbierają jednak w pojedynczych przypadkach fale, których nie można by wyjaśnić przyczynami ziemskimi. Krótkie fale elektromagnetyczne emitowane przez plamy i protuberancje docierają jednak do powierzchni Ziemi6.
Do drugiej kategorii należy promieniowanie radioaktywne, czyli korpuskularne, Słońca, które przenosi ze Słońca w przestrzeń kosmiczną cząstki materii słonecznej. Niesie ono ze sobą ładunki dodatnie i ujemne. Można tu wskazać, że Księżyc, w zależności od swojej fazy, może wpływać na wielkość napływu promieniowania słonecznego7. Dane astronomiczne dotyczące miejsc zaburzeń na Słońcu i faz Księżyca są bardzo ważne (O. Mirbach). Co więcej, sam Księżyc, emitując częściowo spolaryzowane światło, oddziałuje na biosferę (Sidney-Siemens, S. Batnager, L. Mercier).
Promieniowanie katodowe Słońca odbiera ze sobą duże ilości elektryczności ujemnej z powierzchniowych warstw Słońca. W wyniku tej okoliczności ładunek dodatni tych warstw musi wzrastać, a to zwiększenie mogłoby ostatecznie osiągnąć taki stopień, że uniemożliwiłoby oddalenie się od Słońca elektronów, nawet pomimo ciśnienia promieniowania. Svante Arrhenius obliczył wielkość ładunku dodatniego elektryczności Słońca. Dzięki ładunkowi dodatniemu Słońce rozprzestrzenia siłę przyciągającą na elektrony błądzące w przestrzeni i zbliżające się na określoną odległość do Słońca. Te elektrony przyciągane przez Słońce uzupełniają ubytek elektryczności ujemnej na Ziemi. Słońce, według określenia Arrheniusa, „odwadnia” otaczającą przestrzeń z elektryczności ujemnej, a ten drenaż dostarcza mu takiej ilości elektryczności, która jest wprost proporcjonalna do jego ładunku dodatniego. W ten sposób ustala się stan stacjonarny, w którym Słońce musi stale emitować elektrony i jednocześnie otrzymywać je z otaczającej przestrzeni w równoważnej ilości8.
Obecnie drogi cząstek elektrycznych między Słońcem a Ziemią są dość dobrze znane. K. Størmerowi udało się obliczyć te drogi i przedstawić matematyczny obraz trajektorii pojedynczej cząstki w związku z jej ruchem w polu magnetycznym Ziemi. Do tego zagadnienia jeszcze powrócimy. Do tej samej korpuskularnej radiacji Słońca należy również tak zwany pył słoneczny9, którego obecność w atmosferze Ziemi została wielokrotnie stwierdzona. Te obserwacje pozwalają wysnuć wniosek dotyczący składu pyłu słonecznego i jego znaczenia w życiu naszej planety.
Ryc. 13. Wiekowy przebieg od 1840 do 1912 r. liczby plam słonecznych i ciśnienia powietrza w Madrasie, czerwona krzywa — liczba plam słonecznych (krzywa dana lustrzanie), przerywana krzywa — wygładzony przebieg ciśnienia powietrza w Madrasie, czarne kółka — średnie roczne8.
Rozdział V
Cząstki stałe pyłu niosą ze sobą w minimalnej ilości niektóre gazy znajdujące się w chromosferze i koronie Słońca, takie jak hel, krypton, argon i inne gazy szlachetne. Niektórzy uczeni uważali, że wodór znajdujący się w naszej atmosferze ma pochodzenie słoneczne, gdyż nie jest wytwarzany w jądrze Ziemi. Pył słoneczny niesie ze sobą ładunki elektryczne zarówno dodatnie, jak i ujemne, choć niektóre cząstki mogą być całkowicie neutralne. Uzyskamy bardzo obrazowy obraz ruchu strumienia korpuskularnego z plamy słonecznej, jeśli porównamy Słońce, obracające się wokół własnej osi, z latarnią morską, której reflektor obraca się wokół własnej osi. Podobnie jak wąska i skierowana wiązkę światła, która wydostaje się z obracającej się latarni morskiej, wykonuje swój ruch okrężny w ciemnej przestrzeni, tak i promieniowanie wydostające się z plamy znaczy przestrzeń kosmiczną wąską i skierowaną wiązką swojego strumienia. W określone okresy, kiedy plama przechodzi przez płaszczyznę centralnego południka Słońca, jej promieniowanie, padając prostopadle na powierzchnię Ziemi, bombarduje ją swoimi cząstkami zgodnie z prawami, ustalonymi przez Størmera. Ziemia zanurza się w elektrycznym „miotle” Słońca. Trwa to dzień lub dwa, nie dłużej, dopóki ta grupa plam lub protuberancji wraz z obrotem Słońca nie przesunie się dalej i w ten sposób odchyli swój strumień od Ziemi. Jednocześnie z tym działanie elektrycznej radiacji plamy słonecznej na Ziemię ustaje, a Ziemia ponownie zaczyna otrzymywać zwykłą dawkę promienistej energii Słońca, nieco podwyższoną w okresach maksimum i nieco obniżoną w epokach minimum.
Oto nowe plamy, czyli wybuchy, pojawiają się w płaszczyźnie centralnego południka Słońca, a Ziemia ponownie zanurza się w ich promieniowaniu. W ten sposób plamotwórczy proces oddziałuje na naszą planetę skokowo. Skokowy i urywany charakter wpływu plam Słońca na Ziemię należy szczególnie zapamiętać. Nie należy jednak sądzić, że wpływ plamy lub wybuchu przechodzącego przez centralny południk Słońca objawia się jedynie w ogromnym napływie materii korpuskularnej. Przejście plamy przez centralny południk ma także inny wpływ, którego istotę można dobrze zrozumieć z następującego opisu: jak wiadomo, normalny widmo Słońca, emitowane przez jego fotosferę, można zaliczyć do widma typu żółtych gwiazd, charakteryzujących się pewnymi cechami.
17. Zależność między aktywnością Słońca (krzywa Wolfa–Wolfa przedstawiona lustrzanie) a intensywną działalnością wulkanów. Nazwy wulkanów: 1 – Kotlugia; 2 i 3 – Hekla, Maunop; 4, 5, 6 – Asama, Skaptar, Wezuwiusz, Jokull; 7 – Fuego; 8, 9, 10, 11, 12 – St. Georges, Etna.
Spazmy Ziemi w objęciach Słońca
Widmo plamy słonecznej znacznie różni się od normalnego widma Słońca, co wykazał już Lockyer. Należy je raczej zaliczyć do widma żółto-czerwonych gwiazd. Te dwa widma są niezwykle odmienne od siebie i należą do ciał o różnym wieku, różnym składzie chemicznym oraz odmiennym stanie fizycznym. Żółte gwiazdy są znacznie młodsze od czerwonych, a różnica temperatur ich górnych warstw sięga kilku tysięcy stopni. Można zatem powiedzieć, że kiedy plama słoneczna „oświetla” Ziemię, to Ziemia jest niejako oświetlana jednocześnie przez dwa Słońca – żółte i czerwone, z których drugie jest starsze od pierwszego o wiele milionów lat. Gdy zaś plama słoneczna odsuwa swój strumień-promieniowanie na bok, wówczas stare Słońce gwałtownie przerywa swój wpływ i znika. Rzeczywiście, jak wykazały badania Abbota, te gwałtowne zakłócenia wywierają ogromny wpływ na ilość energii cieplnej docierającej do Ziemi.
Promieniowa energia Słońca jest głównym źródłem większości zjawisk fizykochemicznych zachodzących w atmosferze, hydrosferze oraz w powierzchniowej warstwie Ziemi. Ich występowanie na różnych obszarach naszej planety, wynikające z kulistego kształtu Ziemi oraz nachylenia jej osi, kształtuje dynamikę mas powietrznych i wodnych, a także odmienność zjawisk.
Soufriere, Mayon; 13. Vatna Jokull; 20, 21, 22, 23.
