Από τα προϊστορικά ακόμη χρόνια οι άνθρωποι είχαν αναγνωρίσει τη στενή σχέση του Ηλίου με τη ζωή στη Γη, παρ’ όλο που δεν είχαν σαφή αντίληψη για το ποια ακριβώς είναι η μορφή αυτής της σχέσης. Για τον λόγο αυτόν άλλωστε ο Ηλιος είχε θεοποιηθεί από πολλούς λαούς, όπως, για παράδειγμα, είναι ο Ρα των Αιγυπτίων και ο Βάαλ των Φοινίκων. Οι Ελληνες εκτός από τον Απόλλωνα είχαν και ξεχωριστή θεότητα, στην οποία μάλιστα ήταν αφιερωμένος και ο περίφημος Κολοσσός της Ρόδου. Με την πρόοδο της επιστήμης σήμερα έχουμε κατανοήσει ότι η σχέση μας με τον Ηλιο είναι η στενότερη δυνατή, αφού όλα τα φαινόμενα που παρατηρούμε στη Γη, είτε αυτά σχετίζονται με ζωντανά είτε με άψυχα σώματα, οφείλονται τελικά στην ηλιακή ακτινοβολία. Ζώντας όμως σήμερα στο προστατευτικό περιβάλλον του σύγχρονου τεχνολογικού πολιτισμού, δεν συμμεριζόμαστε πια τα αισθήματα θαυμασμού και λατρείας των προγόνων μας για τον ζωοδότη και φωτοδότη Ηλιο. Για την ενημέρωση της κοινής γνώμης πάνω σ’ αυτή τη σχέση, οι δύο μεγαλύτερες διαστημικές υπηρεσίες του κόσμου, η NASA της Αμερικής και η ESA της Ευρώπης, διοργανώνουν τα τελευταία χρόνια τον εορτασμό της Παγκόσμιας Ημέρας Ηλίου – Γης, ο οποίος για φέτος έχει ορισθεί στις 18 Μαρτίου.
Κοιτάζοντας τον Ηλιο με γυμνό μάτι βλέπουμε απλώς μια μεγάλη κίτρινη σφαίρα που εκπέμπει εκτυφλωτικό φως και ζέστη, ίδια σε όψη από μέρα σε μέρα. Αλλά αυτή η εικόνα είναι παραπλανητική. Αν παρατηρήσει κανείς τον Ηλιο με τα κατάλληλα όργανα, θα διαπιστώσει ότι η επιφάνειά του μοιάζει με φουρτουνιασμένη θάλασσα, διάσπαρτη από μαύρες νησίδες που ονομάζονται «κηλίδες», στην οποία κατά καιρούς ξεσπούν μεγάλες καταιγίδες. Τα όσα συμβαίνουν στην επιφάνεια του Ηλίου επηρεάζουν εντονότατα τη ζωή στη Γη, κάτι που δεν είχε γίνει σαφές ακόμη και ως πριν από μερικές δεκαετίες. Η πίεση για σοβαρές αποφάσεις, που χρειάζεται να πάρουμε σήμερα σχετικά με το μέλλον της ζωής στη Γη, έχει κάνει την πλήρη κατανόηση της επίδρασης του Ηλίου στα γήινα φαινόμενα κοινωνική ανάγκη, πέρα από επιστημονική περιέργεια.
Σε πρώτη προσέγγιση η μόνη μεταβολή που παρατηρούμε στον Ηλιο είναι η ημερήσια κίνησή του στον ουρανό, ψηλά το καλοκαίρι και χαμηλά τον χειμώνα. Αυτή η φαινομενική απουσία ουσιαστικής μεταβολής οφείλεται στο γεγονός ότι ο καθημερινός ρυθμός εκπομπής του ορατού φωτός από τον Ηλιο δεν επηρεάζεται σχεδόν καθόλου από τα εκρηκτικά φαινόμενα που συμβαίνουν στην επιφάνειά του. Αλλά τα πράγματα είναι εντελώς διαφορετικά αν παρατηρήσει κανείς τον Ηλιο στις υπεριώδεις ή στις υπέρυθρες ακτίνες ή, ακόμη περισσότερο, στις ακτίνες-Χ. Τότε διακρίνονται τεράστιες πραγματικά εκρήξεις, στις οποίες εκλύεται κάθε φορά ενέργεια ίση με χιλιάδες, εκατομμύρια ή και δισεκατομμύρια βόμβες υδρογόνου. Ενα μέρος της ενέργειας αυτής καταναλίσκεται για να εκσφενδονίσει στο Διάστημα ένα κομμάτι της ατμόσφαιρας του Ηλίου, με μάζα μεγαλύτερη από ένα δισεκατομμύριο τόνους. Οταν το υλικό αυτό φτάσει στη Γη, με ταχύτητα πολλά εκατομμύρια χιλιόμετρα την ώρα, προκαλεί εντυπωσιακά φαινόμενα, όπως, π.χ., είναι το Πολικό Σέλας, Βόρειο και Νότιο, καθώς και οι μαγνητικές καταιγίδες.
Ο εορτασμός της ημέρας Ηλίου – Γης είναι εφέτος αφιερωμένος στο Βόρειο Σέλας, ένα από τα πιο εντυπωσιακά φαινόμενα στη Γη. Κόκκινες, πράσινες, κυανές και άσπρες φωτεινές δέσμες πάλλονται στον ουρανό, μοιάζοντας με τεράστιες κουρτίνες που κυματίζουν. Το φως του Σέλαος εκπέμπεται από τα άτομα οξυγόνου και αζώτου της ατμόσφαιρας, τα οποία συγκρούονται με τα σωματίδια που έχουν εκτοξευθεί από τον Ηλιο. Αυτός ο μηχανισμός εκπομπής ακτινοβολίας είναι ακριβώς ο ίδιος με εκείνον που είναι υπεύθυνος για τη φωτοβολία των σωλήνων των φωτεινών επιγραφών.
Ενώ το Σέλας είναι ένα φαινόμενο γνωστό από πολύ παλιά, οι μαγνητικές καταιγίδες, κατά τις οποίες το μαγνητικό πεδίο της Γης ελαττώνεται απότομα, έγινε δυνατόν να παρατηρηθούν μόνο μετά την ανακάλυψη της πυξίδας. Και πάλι όμως ήταν περισσότερο ένα επιστημονικό αξιοπερίεργο παρά κάτι που επηρέαζε την καθημερινή ζωή, μέχρις ότου η ηλεκτρική ενέργεια και οι τεχνητοί δορυφόροι έγιναν βασικά στοιχεία του τεχνολογικού πολιτισμού μας. Τότε οι επιστήμονες συνειδητοποίησαν ότι οι μαγνητικές καταιγίδες είναι δυνατόν να προκαλέσουν διακοπές ρεύματος και να διαταράξουν τη λειτουργία των τεχνητών δορυφόρων. Για παράδειγμα, μια μεγάλη μαγνητική καταιγίδα το 1989 κατέστρεψε ένα εργοστάσιο παραγωγής ηλεκτρικού ρεύματος στον Καναδά και, παράλληλα, άλλαξε την τροχιά 1.500 δορυφόρων. Μια μαγνητική καταιγίδα το 1994 κατέστρεψε δύο καναδικούς τηλεπικοινωνιακούς δορυφόρους, διαταράσσοντας το τηλεφωνικό δίκτυο της μεγάλης αυτής χώρας για μήνες, ενώ μία άλλη, το 1997, κατέστρεψε έναν αμερικανικό δορυφόρο αναμετάδοσης τηλεοπτικών προγραμμάτων, ο οποίος χρησίμευε και ως συνδετικός κρίκος του δικτύου σεισμογράφων των ΗΠΑ. Είναι βέβαια περιττό να αναφέρει κανείς τι κίνδυνοι είναι δυνατόν να προκύψουν για τη ζωή των αστροναυτών στον διεθνή διαστημικό σταθμό ή στο διαστημικό λεωφορείο.
Πολύ σημαντικότερη όμως για το ανθρώπινο γένος είναι η μεταβολή της ακτινοβολίας του Ηλίου σε διάστημα εκατονταετιών. Η μεταβολή αυτή έγινε στην αρχή αντιληπτή από το γεγονός ότι στην πρόσφατη κλιματική ιστορία του πλανήτη μας έχουν εμφανιστεί δύο «ακραία καιρικά φαινόμενα» (έκφραση πολύ της μόδας τελευταία), που διήρκεσαν περίπου δύο εκατονταετίες το καθένα. Το πρώτο ήταν μια περίοδος σχετικά μεγάλων θερμοκρασιών μεταξύ του 900 και του 1250 μ.Χ., η οποία ακολουθήθηκε από μια δεύτερη περίοδο ψύχους μεταξύ του 1550 και του 1700 μ.Χ. Φυσικά τα φαινόμενα αυτά θα μπορούσαν να οφείλονται μόνο σε ατμοσφαιρικές μεταβολές, αν δεν είχε παρατηρηθεί ότι η δεύτερη περίοδος συνέπεσε με μια έντονη μείωση του αριθμού των ηλιακών κηλίδων. Μια τέτοια συσχέτιση είναι δύσκολο να αποδοθεί σε απλή σύμπτωση. Με τη βοήθεια μεταγενέστερων μετρήσεων καταλήξαμε στο συμπέρασμα ότι η ενέργεια που ακτινοβολεί ο Ηλιος δεν εκλύεται με σταθερό ρυθμό, όπως προέβλεπαν οι σύγχρονες αστρονομικές θεωρίες ως και πριν από περίπου δέκα χρόνια, αλλά είναι περισσότερη όταν ο αριθμός των κηλίδων είναι μεγαλύτερος.
Οι ηλιακές εκρήξεις, που προκαλούν το Πολικό Σέλας και τις μαγνητικές καταιγίδες, έχουν παρατηρηθεί κατ’ επανάληψη και πιστεύουμε ότι έχουμε κατανοήσει τον βασικό μηχανισμό δημιουργίας τους. Αντίθετα, οι μεγάλες περίοδοι μεταβολής του ρυθμού της ηλιακής ακτινοβολίας είναι ένα φαινόμενο που μόλις τώρα έχουμε αρχίσει να μελετούμε. Οι προσπάθειες για την κατανόησή του προσκρούουν ακριβώς στις μεγάλες περιόδους που χρειάζονται για να μελετηθεί ένα τέτοιο φαινόμενο, σίγουρα πάνω από μία εκατονταετία, ενώ οι διαθέσιμες παρατηρήσεις καλύπτουν μόλις είκοσι χρόνια. Αλλά η σημασία της κατανόησης αυτού του φαινομένου αναμένεται να έχει αποφασιστικό χαρακτήρα για το ανθρώπινο γένος. Ο λόγος είναι ότι σήμερα δεν είμαστε σίγουροι σε ποιο ποσοστό η παρατηρούμενη παγκόσμια θέρμανση της ατμόσφαιρας οφείλεται στο φαινόμενο του θερμοκηπίου και σε ποιο ποσοστό στην αύξηση της ηλιακής δραστηριότητας, η οποία διαπιστώνεται από την αύξηση του αριθμού των κηλίδων. Ο καθορισμός του ποσοστού ευθύνης της αυξημένης ηλιακής δραστηριότητας στην παγκόσμια θέρμανση θα μας επιτρέψει να οργανώσουμε με τον καλύτερο δυνατόν τρόπο την αντίδρασή μας σ’ αυτό το επικίνδυνο, για το μέλλον της ανθρωπότητας, κλιματικό φαινόμενο.
Εκδήλωση στην Ακαδημία Αθηνών
Η ηλιακή ομάδα του Κέντρου Ερευνών Αστρονομίας και Εφαρμοσμένων Μαθηματικών διοργανώνει την 18η Μαρτίου εκδήλωση στο κεντρικό κτίριο της Ακαδημίας Αθηνών στην οδό Πανεπιστημίου. Η εκδήλωση θα αρχίσει στις 9.30 το πρωί και περιλαμβάνει ομιλίες για ακροατές μη ειδικούς επιστήμονες, προβολές εκπαιδευτικών ταινιών με θέμα τον Ηλιο, το Διάστημα και τη Γη και παρουσιάσεις πολυμέσων. Η εκδήλωση έχει στόχο τη διάδοση της ηλιακής φυσικής και της φυσικής του Διαστήματος, χρηματοδοτείται από την Ακαδημία και συμμετέχουν πανεπιστημιακοί και επιστήμονες του Εθνικού Αστεροσκοπείου Αθηνών.
Ο κ. Χάρης Βάρβογλης είναι αναπληρωτής καθηγητής του Τμήματος Φυσικής του Αριστοτελείου Πανεπιστημίου Θεσσαλονίκης.
