Kui päikese aktiivsus väheneb ja heliosfäär hoiab vähem galaktilisi kiiri, muutub planeedi kliima märgatavalt jahedamaks.
Kosmilised kiired mõjutavad Maa atmosfääri, põhjustades suurenenud pilvede moodustumist ja planeedi üldist jahtumist. Need andmed selgitavad maakera kliima ootamatuid kõikumisi keskajal ja varajastel uusaegadel (ulatuselt ületasid need isegi praegust globaalset soojenemist). Näiteks Venemaal 17. sajandi alguses tekkis suvekuudel regulaarselt lund ja külma, mis põhjustas näljahädasid ja mured. Seotud artikkel ilmus ajakirjas Nature Communications.
Ajaloolistest ja paleoklimaatilistest andmetest on teada, et aastatel 1000–1300 pKr oli kliima tavapärasest märgatavalt soojem ja 1400–1700, vastupidi, palju jahedam. Samuti on teada, et viimane sündmus langes kokku päikesepunktide arvu järsu langusega, see tähendab päikese aktiivsuse vähenemisega. Konkreetsed mehhanismid, mis seletaksid seost selliste väliselt kaugel asuvate nähtuste, nagu tähed helendusel, ja selle planeedi kliima vahel, jäid pikka aega ebaselgeks.
Uue töö autorid näitavad eksperimentaalselt ja matemaatilisi mudeleid kasutades, mis sellise seose aluseks võib olla. Nad viisid läbi eksperimente, kus õhku eraldatud kambris pommitati osakesi, mis olid energia ja massi poolest sarnased kosmiliste kiirte osakestega. Astrofüüsikas nimetatakse kosmilisteks kiirteks kosmoses kõrgete energiatega liikuvaid elementaarosakesi ja aatomituumasid. Mõnel neist on madalamad energiad (need, mis liiguvad Päikesest), teistes on galaktilised kosmilised kiired, mille energia on piisavalt kõrge, et mõnikord läbi murda päikese heliosfääri kaitse, mille sees Maa asub.
Katsete käigus koputasid osakesed õhumolekulide aatomitest elektrone välja, ioniseerides neid (muutes need neutraalsetest aatomitest elektrilaenguga ioonideks). Seejärel aitavad ioonid elektrostaatiliste jõudude mõjul väävelhappe- ja veemolekulidest õhuterosoole jõuliselt moodustada ja püsivad pikka aega stabiilsena. See, aga ka sekundaarsed kokkupõrked uute ioonidega, mis suurendavad nende stabiilsust, aitavad aerosoolikeskustel kasvada kümnete nanomeetriteni. Niipea kui nad jõuavad selle tasemeni, hakkab atmosfääri veeaur neile kiiresti kondenseeruma, moodustades tilgad. Kui see juhtub, näeb maavaatleja pilve moodustumist.
Muidugi, selleks peab atmosfääris olema juba veeaur, kuid välise ioonivoolu tingimustes tekivad pilved palju harvemini ja stabiilne pilvisus on palju pikem. Kuna pilvede moodustumisest vihmani on mõlemas stsenaariumis väga sarnane aeg, on troposfääri pilvede sfääris Maa pinnaga varjutamise ioonidega kestus palju pikem kui ilma nendeta. Valge värvi tõttu peegeldavad pilved suurema osa nähtavast päikesevalgusest kosmosesse, jahutades sellega planeedi pinda.
Uue töö autorid märgivad, et kuna Päikese magnetiline aktiivsus suureneb (nimelt vastutab ta sellel paiknevate täppide eest), peegeldab heliosfääri magnetiline mull galaktilisi kosmilisi kiiri palju tõhusamalt. Kuid Päikesest tulevad osakesed ei saa nende palju madalama energia tõttu põhjustada kiiret pilvede moodustumist. Seetõttu juhtus vähese päikeseaktiivsuse perioodil 1400-1600 väikest jääaega. Vastupidi, sellest ajast kuni selle sajandi alguseni on päikese aktiivsus suurenenud, mis veelgi kiirendas globaalset soojenemist.
Huvitav on see, et arvutuste kohaselt on lähedal asuva supernoova plahvatuse korral pilvede moodustumise protsess ülitugev ja viib kiiresti planeedi jahtumiseni veelgi suuremal skaalal kui Väikese Jääaja ajal. See võib selgitada mõnda Maa mineviku ootamatult järsku ja pealtnäha mõistmatut jahtumist.
Reklaamvideo:
IVAN ORTEGA
