Když sluneční aktivita klesá a heliosféra méně zadržuje galaktické paprsky, je klima planety znatelně chladnější.
Kosmické paprsky ovlivňují zemskou atmosféru a způsobují zvýšenou tvorbu mraků a celkové chlazení planety. Tato data vysvětlují neočekávané výkyvy zemského klimatu ve středověku a rané moderní době (v měřítku dokonce překročily současné globální oteplování). Například v Rusku začátkem 17. století se v letních měsících pravidelně vyskytoval sníh a mráz, což způsobovalo hladomor a potíže. Související článek byl publikován v Nature Communications.
Z historických a paleoklimatických údajů je známo, že v letech 1000–1 100 nl bylo klima znatelně teplejší než obvykle a v letech 1400–1700 naopak mnohem chladnější. Je také známo, že poslední událost se časově shodovala s prudkým poklesem počtu slunečních skvrn, tj. Se snížením sluneční aktivity. Specifické mechanismy, které by mohly vysvětlit souvislost mezi tak zvnějšku vzdálenými jevy, jako jsou skvrny na svítidle a podnebí jeho planety, však zůstaly po dlouhou dobu nejasné.
Autoři nové práce experimentálně a pomocí matematických modelů ukazují, co může takové spojení podmiňovat. Prováděli experimenty, při nichž byl vzduch v izolované komoře bombardován částicemi podobnými energií a hmotou částicím kosmického záření. V astrofyzice se elementární částice a atomová jádra pohybující se s vysokými energiemi ve vesmíru nazývají kosmické paprsky. Některé z nich mají nižší energie (ty, které se pohybují od Slunce), jiné jsou galaktické kosmické paprsky, jejichž energie je dostatečně vysoká na to, aby se občas protrhla ochranou sluneční heliosféry, uvnitř které se Země nachází.
V průběhu experimentů částice vyrazily elektrony z atomů ve molekulách vzduchu, čímž je ionizovaly (přeměňovaly je z neutrálních atomů na ionty mající elektrický náboj). Poté ionty díky elektrostatickým silám pomáhají intenzivně tvořit vzdušné aerosoly z molekul kyseliny sírové a vody a zůstávají stabilní po dlouhou dobu až do odpařování. To, stejně jako sekundární srážky s novými ionty, které zvyšují jejich stabilitu, pomáhají aerosolovým centrům růst na desítky nanometrů. Jakmile dosáhnou této úrovně, vodní pára z atmosféry na ně začne rychle kondenzovat a vytvářet kapičky. Když k tomu dojde, pozoruje pozemní pozorovatel oblačnost.
K tomu samozřejmě musí v atmosféře již existovat vodní pára, avšak za podmínek bez vnějšího toku iontů dochází k tvorbě oblačnosti mnohem méně často a stabilní oblačnost se vytváří mnohem déle. Vzhledem k tomu, že doba od oblačnosti po déšť v obou scénářích je velmi podobná, celková doba stínění zemského povrchu troposférickými mraky ve scénáři s ionty je mnohem delší než bez nich. Díky své bílé barvě odráží mraky většinu viditelného slunečního světla do vesmíru, čímž ochlazují povrch planety.
Autoři nové práce podotýkají, že se zvyšující se magnetickou aktivitou Slunce (tj. Je zodpovědná za skvrny na něm), magnetická bublina heliosféry mnohem efektivněji odráží galaktické kosmické paprsky. Částice přicházející ze Slunce však kvůli své mnohem nižší energii nemohou způsobit zrychlené vytváření mraků. Proto v období nízké sluneční aktivity došlo k malé době ledové 1400–1600. Naopak, od té doby a do začátku tohoto století se sluneční aktivita zvýšila, což dále urychlilo globální oteplování.
Je zajímavé, že podle výpočtů bude při blízké explozi supernovy proces tvorby mraků velmi intenzivní a rychle povede k ochlazení planety v ještě větším měřítku než během doby ledové. To může vysvětlit některé neočekávaně ostré a zdánlivě nepřiměřené chlazení v minulosti Země.
Propagační video:
IVAN ORTEGA