Na pytanie czy Słońce jest gwiazdą zmienną (?) w kategoriach astronomicznych odpowiemy NIE. Astronomia już dawno sprecyzowała zmienność gwiazd i nasz karzeł klasy G2 nie mieści się w tej kategorii. Ale każdy mieszkaniec naszej planety – chyba każdy – wie nie od dzisiaj, że Słońce jest aktywne i z natury tej aktywności wynika jego zmienność.

Kto nie słyszał o plamach na jego tarczy? Odkąd Galileusz pokazał światu przez teleskop zjawisko plam na tarczy sprawa stała się jasna, choć wtedy jeszcze nie do końca. Plamy były znane już dużo wcześniej. W chińskich kronikach notowane były obserwacje tak licznych i dużych plam, że widziano je gołym okiem.

---

Są jednak gwiazdy dużo aktywniejsze od naszego Słoneczka. Plamy na ich powierzchniach potrafią być ogromne do tego stopnia, że pokrywają ogromna cześć powierzchni zewnętrznej atmosfery gwiazdy. W wyniku tego zjawiska dochodzi do zmiany blasku na takim poziomie, że jesteśmy w stanie obserwować to zjawisko z Ziemi. Zmienność gwiazd polega też na ogromnych wyrzutach materii. Tak dużych że zmieniają one obserwowany blask gwiazdy. Zjawisko wyrzutów materii ze Słońca jat znane i stale obserwowane przez astronomów przez teleskopy naziemne i satelity.

Szczególnie wyżyty potrafią być niebezpieczne dla mieszkańców ziemi i naszej technologii. Wyrzuty na gigantyczną skalę obserwuje się przede wszystkim u młodych i dużych gwiazd. Wyrzuty potrafią silnie oddziaływać na otaczający młodą gwiazdę obłok wywołując wiele ciekawych fizycznych efektów – fale uderzeniowe, rozgrzewanie się materii w wyniku wymiany energii itd.

Jak wspominałem nasza gwiazda jest karłem klasy widmowej G2. nie wchodząc w szczegóły klasyfikacji gwiazd, od razu widać, że należy ono do małych gwiazd. A gdy dodamy do tego jego wiek ponad 4,5 mld lat to oczywistym jest, że jego aktywność również powinna nieco osłabną, choć nie jest to takie oczywiste. Często gwiazdy w późnym okresie swojego życia potrafią stać się aktywne na tyle, by zaklasyfikować je do tej kategorii.

Zainteresowani aktywnością naszego Słońca możemy wspólnie z innymi pasjonatami i astronomami badać gwiazdę najbliższą Ziemi. Jak to należy i można robić? W pierwszej kolejności należy pamiętać o szczególnej ostrożności w czasie obserwacji. Patrzenie przez teleskop na Słońce bez specjalnej ochrony jest niedopuszczalne i grozi okaleczeniem. Ilość gromadzonej energii świetlnej nawet przez niewielki teleskop jest na tyle duża, że można momentalnie uszkodzić wzrok lub ulec poparzeniu. Słowem należy zachować szczególną ostrożność w czasie obserwacji.

W artykule widzicie zdjęcia przygotowania i obserwacji Słońca przez teleskop o średnicy 20cm, a pomimo to obserwacja jest całkowicie bezpieczna. Wszystko dlatego, że został on wyposażony w filtr wykonany ze specjalnej folii Mylar. Przy czym należy filtr wykonać i założyć zarówno na tubus teleskopu jak i na lunetę celowniczą. Z filtrem trzeba obchodzić się delikatnie by go nie uszkodzić. Nie powinno się dotykać palcami samej folii. Jeśli folia ulegnie zabrudzeniu, należy ją czyścić tak jak układy optyczne. Nawet najmniejszy otwór wykonany drobnym uszkodzeniem (przebicie igłą) może odprowadzić do porażenia oczu bardzo silnym światłem.

Można obraz rzutować na ekran z okularu teleskopu, ale grozi to przegrzaniem układu optycznego. Zastosowanie filtrów pozwala na dostrzeganie większej ilości szczegółów na tarczy słonecznej. Rzutowanie obrazu bardzo utrudnia obserwacje, ale może wtedy prowadzić obserwację wiele osób jednocześnie. Podobna technika jest stosowana w teleskopach profesjonalnych – zwanych słonecznymi. Przykładem klasycznym jest tu Kitt Peak National Observatory. W tym przypadku obraz jest rzutowany do specjalnego pomieszczenia, gdzie na specjalnym stole prowadzi się badania i pomiary. Ale to jest kolos.

W praktyce amatorskiej stosujemy prezentowany na Syncie-8” filtr z Mylaru ND-5. gęstość jego jest na tyle duża, że można śmiało prowadzić przez niego obserwacje nawet tak dużym przyrządem. W czasie organizowanych przez nas pokazów nieba można było obserwować tarczę właśnie przez taki filtr.

Obecnie Słońce nie wykazuje aktywności plamo-twórczej. Plamy na jego tarczy są zjawiskiem bardzo wyjątkowym i nie jest to jednak reguła, lecz wyjątkowy spadek aktywności. Nie da się takich zjawisk przewidzieć mimo wieloletnich obserwacji. Historia badań pokazuje jednak, że co jakiś czas Słońce wchodzi w niż aktywności i mimo planowanego wzrostu ilości plam na tarczy, aktywność nie rośnie.

Czy ma to wpływ na nasze życie? Tak i to bardzo duży. Jesteśmy co prawda przyzwyczajeni do informacji o globalnym ociepleniu czyli wzroście średniej temperatury. Wynika to przede wszystkim z zanieczyszczenia atmosfery i naturalnego środowiska. Lecz badania astronomów dowodzą wręcz coś odwrotnego. Klimat się ochładza. Dlaczego? Bo Słońce jest mniej aktywne. Gorąca dyskusja odbyła się na ten temat na Kepleriadzie w lipcu na Uniwersytecie Zielonogórskim z okazji 20-lecia Instytutu Astronomii.

Obserwacja astronomów zdaje się być potwierdzana kolejnymi badaniami. Pomiary satelitarne badają nie tylko obszary na kontynentach, ale również obszary pokryte wodą – oceany. Jak wykazały badania to właśnie one przyczyniają się do zjawiska ochłodzenia klimatu. W czasie od maksimum aktywności do jego minimum zmiana ilości energii jest na poziomie 0,1% czyli niewiele. Ale okazuje się, że ta energia skumulowana w oceanach znacząco wpływa na stan naszego klimatu i powoduje globalne przemieszczenia mas powietrza co skutkuje zmianami temperatury. Przy takim niżu jak mamy obecnie w aktywności naszej gwiazdy – jest połowa okresu aktywności a plam jak nie było tak nie ma – ta niewielka ilość energii która mogła dotrzeć do Ziemi nie dociera. W efekcie klimat się nieznacznie ochładza, ale jeśli to zjawisko się przedłuży jak w Minimum Maundera to może dojść do Małej epoki lodowcowej. A to już jest mniej ciekawe. W czasie wspomnianego minimum zamarzła Tamiza i Bałtyk.

Badanie i poszukiwanie plam słonecznych jest więc jak najbardziej na czasie. Należy pamiętać, że Słońce się obraca w ciągu 25 dni – na jego równiku, do 31 na 75 stopniu szerokości – więc to czego nie widać dzisiaj można zobaczyć za kilka dni. Obserwacje należy więc prowadzić stale i regularnie. Dokładnie notować wszystkie dane z obserwacji –szczególnie czas i położenie plam.

Możemy tez pokusić się o obserwacje tarczy przez specjalne filtry – teleskop Coronado – H-alfa o bardzo wąskim paśmie przenoszenia rzędu poniżej 1 angstroema. Są one bardzo drogie dla amatora. Teleskop w rozmiarach obiektywu 50mm kosztuje około 4tys. złotych w lepszych rozwiązaniach nawet 8tys. Można wtedy zaobserwować wybuchy na Słońcu i rozbłyski oraz granulację. Filtry H-alfa o szerszym paśmie (2 angstroema) jedynie poprawiają kontrast i widoczność szczegółów na tarczy choć są zgodne ze standardem Coronado.

Można jednak pokusić się o budowę układu optycznego na bazie spreparowanych luster obniżających transmisję światła i dających wyraźny kontrastowy obraz. Układy te jednak są skomplikowane i przez to droższe, a mamrot często potrzebuje uniwersalnego przyrządu. Dlatego można tak przygotowany teleskop wyposażyć w Filtr Baader Solar Continuum (540nm). Znacznie rozszerza on możliwości naszego przyrządu. I daje nowe możliwości w zakresie fotografii tarczy. Ale to już ostawiam na oddzielny artykuł.