Mukul Sharma, naukowiec z Uniwersytetu w Dartmouth (Stany Zjednoczone), bo zbadaniu zestawu danych geofizycznych zauważył, że aktywność magnetyczna Słońca zmienia się w długich, trwających 100?tysięcy lat cyklach i może ona z kolei mieć związek z cyklami klimatycznymi Ziemi, których okres wynosi również 100?tysięcy lat. Rzuca to nowe światło na rozumienie dotychczasowych trendów ziemskiego klimatu i prognozowanie zmian w przyszłości.

Aby otrzymać informacje, jak zmieniała się aktywność magnetyczna Słońca, Sharma porównał dane o zawartości izotopu 10 berylu i zmianach intensywności ziemskiego pola magnetycznego. Na tej podstawie obliczył interesujące go wielkości dla okresu 200&tysięcy lat wstecz i zauważył prawidłowość.

W ciągu ostatniego miliona lat historii Ziemi, klimat wahał się z okresem 100?tysięcy lat między relatywnie zimnymi i ciepłymi warunkami. Tymczasem Sharma odkrył długookresowe cykle aktywności magnetycznej Słońca, występujące obok znanych nam krótkich cykli aktywności. Zaskakujące dla niego było silne powiązanie występujących na Ziemi epok lodowcowych ze słoneczną aktywnością podczas ostatnich 200?tysięcy lat.

Obecnie żyjemy w interglacjale – epoce między zlodowaceniami – jaki rozpoczął się 11 tysięcy lat temu. Jest to również okres wysokiej aktywności Słońca.

Sharma oparł swoje badania na obecności izotopu 10 berylu. Pierwiastek ten występuje naturalnie na Ziemi w postaci jedynego trwałego izotopu o masie atomowej 9, jednak w atmosferze pod wpływem promieniowania kosmicznego powstaje jego cięższa odmiana, która później dostaje się na powierzchnię Ziemi. Jej okres rozpadu wynosi 1?510?000 lat, stąd na podstawie zawartości atomów 10?Be można wyznaczyć intensywność promieniowania kosmicznego setki tysięcy lat wstecz. Na natężenie promieniowania kosmicznego ujemnie wpływa aktywność Słoneczna i ziemska magnetosfera. Naładowane cząsteczki silniejszego wiatru słonecznego bardziej reagują z promieniowaniem kosmicznym, którego w efekcie mniej dociera na Ziemię.

Aby zbadać zmiany klimatu Ziemi w przeszłości, Sharma wykorzystał badania obecności w oceanach izotopów innego pierwiastka – tlenu. Mówią one bezpośrednio o wielkości biegunowych czap lodowych, które są z kolei związane ze średnią temperaturą w danym okresie.

Choć korelacja między danymi o aktywności Słońca i zmianami klimatu okazała się wyraźna, Sharma powstrzymuje się od daleko idących wniosków. Nie można bowiem jeszcze określić dokładnie mechanizmu, jakim Słońce wpływa na ziemski klimat.

Jednym z wytłumaczeń 100?000-letniego cyklu klimatycznego jest teoria epok lodowcowych serbskiego matematyka Milutina Milankowicza z lat czterdziestych minionego wieku. Według niej, wahania klimatu powodowane są przez zmiany orbity Ziemi, a wraz ze zmianą odległości od Słońca, Ziemia odbiera więcej lub mniej słonecznego promieniowania. Wytłumaczenie to jest tematem sporu, ponieważ zmiany ziemskiej orbity są zbyt małe by powodować znaczne wahania warunków klimatycznych. Inne badania skupiają się na przeszłych wahaniach intensywności samego promieniowania Słońca, jako przeciwieństwa aktywności magnetycznej.

Sharma wskazuje na konieczność przeprowadzenia dalszych analiz. Badania przeprowadził dla okresu dwustu tysięcy lat, podczas gdy obliczenia powinny być zweryfikowane dla okresu miliona lat. Odnośnie toczących się dyskusji na temat globalnego ocieplenia, trzeba zbadać czy wpływ aktywności słonecznej zaostrza wzrost temperatury spowodowany gromadzeniem się dwutlenku węgla w atmosferze.

Autor

Wojtek Rutkowski