Читать книгу Kodune ilmaraamat. Maalehe Raamat - Ain Kallis - Страница 5

Kõige eest, mis on maakeral head, võlgneme tänu Päikesele.

(Astronoom Laurits Leedjärv)

Kumb on tähtsam, kas päike või kuu? Loomulikult kuu, sest ta paistab öösel, kui on pime, päike aga päeva ajal, kui on niigi valge…

(Mulla Nasreddin)

Igipõlistest aegadest saadik on inimesed teadnud, et Päike on meie elus väga tähtis. Mida ta endast aga kujutab ja kuidas ta meid mõjutab – see oli juba keerulisem küsimus.

„Päikese kiired on pidanud pikka ja kõverat teed käima, enne kui nad meie juures ennast jälle soojusena avaldasid. Kui mõni pärima hakkab, kust meie ja kõige looduse eluallikas oma määratu soojuse tagavara võtnud, siis ei saa ta teadusmeeste käest mitte vastust. Nad seletavad ainult, et vastus niisuguse küsimise pääle inimliku mõistuse piiridest juba väljaspoole on,” kirjutati ajalehes Postimees 1902. aastal.

Kui „teadusmehed” sajandi eest ei teadnud Päikese energiaallika kohta midagi väita, siis oli terastel saarlastel üpris tõepärane hüpotees Päikese olemusest: „Päike on üks suur tulekuul, mis nii kaua maailma soendab kui viimsepäävani. Siis ta pääseb lahti ja põletab kõik maailma ära.”

Saja aasta vältel on teadmised meie planeedisüsteemi kesksest kujust märksa täienenud. Teatmeteostest võime lugeda, et Päike on Maale kõige lähem täht, mille mass – 1,99 · 10³⁰ kg (330 000 korda suurem Maa massist) moodustab 99,9 protsenti kogu Päikesesüsteemi massist. Tema välja kiiratud energiast jõuab Maad ümbritseva atmosfääri ülemisele piirile vaid pool miljardikku osa, mis moodustab aastas ligikaudu 5,4 · 10¹² teradžauli ehk 1,3 · 10²⁴ kalorit. Sedagi hajutavad, neelavad ja peegeldavad õhuosakesed ja pilved. Pinnases neeldub vaid pool kiirgusest, mis oli jõudnud atmosfääri ülemisele piirile.

Võrdluseks olgu öeldud, et Maa sisemusest eraldub meie laiuskraadil aasta jooksul sama kogus soojust, kui palju annab Päike suvisel keskpäeval ühe tunniga!

Ometi piisab sellest kogu atmosfääri õhumasside ja ookeanide vee liikuma panemiseks ning elu säilitamiseks biosfääris. Kui maakeral poleks päikesekiirguse erinevusi, siis poleks ka erinevusi õhurõhus, tuuli, ookeanihoovusi ja palju muud, mis kujundab kliimat. Seega on igati õige väita, et Päike on ilmastikuteatri peanäitejuht.

Miks päike paistab?

„Saagu valgus!” Ja valgus sai.

(Esimene Moosese raamat, 1:3)

Mõtlemise koht on muidugi see, et valgus loodi esimesel, Päike alles neljandal päeval…

Füüsikas on enamik loodusnähtusi seadustega paika pandud. Ühe järgi eraldab iga keha, millisel temperatuuril ta ka ei oleks, elektromagnetilist kiirgust (nii Päike kui Maa, jäämäed jne.). Mida kõrgem on keha temperatuur, seda rohkem energiat temast väljub. Päike, mille pinna temperatuur on umbes 5700 ºC, kiirgab sadu tuhandeid kordi rohkem kui Maa, mille keskmine temperatuur on vaid 15 ºC.

Päikeselt kiirguva energia spektrijaotus

Kuidas valgus levib, polnud selge üpris hilise ajani. Kuulus teadlane Descartes teatas 1634. aastal: „Minu arusaam on, et valgus liigub kosmoses hetkeliselt. Kui eksperimendid näitavad vastupidist, olen valmis tõdema, et ma ei tea füüsikast absoluutselt midagi”. Mõnekümne aasta pärast näitasid arvutused, et valguse kiirus on ikkagi lõplik, kuigi väga suur – praeguste andmete kohaselt 299 792 458 m/s.

Päikesekiirgus läbib lainetena kogu vahemaa meie planeedini ehk umbes 150 miljonit kilomeetrit 8 minuti ja 20 sekundiga. Nii et juhul, kui Päike peaks ootamatult kustuma, adume seda alles kaheksa ja poole minuti pärast…

Kuna Maa on ilmaruumis niivõrd pisike objekt, tabab seda vaid 0,000000005 % Päikese poolt väljakiiratavast energiast. Päike ei paista kõigile ühtemoodi. Erineva lainepikkusega (või sagedusega) elektromagnetlained toimivad mitmeti. Inimestel, putukatel, erinevail loomadel on evolutsiooniprotsessis silma ehitus kiirgusega isemoodi kohanenud. Inimese silm on võimeline eristama vaid päris kitsast spektripiirkonda, nn nähtavat valgust. Nähtavast valgusest lühemad lainepikkused kannavad ultravioleti nime, veelgi lühem on röntgeni- ja gammakiirgus. Pikemaid lainepikkusi nimetatakse infrapunasteks, mikro- ja raadiolaineteks. Joonisel (lk 27) on kujutatud Päikeselt kiirguva energia spektrijaotus. Suur osa energiast on nähtav kiirgus (44 %), infrapunakiirgus moodustab peaaegu 49 %, ultraviolett 7 %, alla sajandiku kiirgusest jääb juba raadiolainete piirkonda.

Päikesekiirgus on peale „niisama paistmise” ka oluline energiaallikas. Esimesed säilinud teated päikesekiirguse rakendusest on sõjanduse vallast. Legendi järgi põletas Archimedes 22 sajandit tagasi Sitsiilia saare rannal Siracusa linna all Marcelluse laevastiku, kasutades peegleid päikesekiirte koondamiseks. Arvutused näitasid, et see oleks võimalik, kui teadlasel olnuks kasutada 1000 m² suurune peeglite süsteem, laevad olnuks mustade purjedega ning seisnud 30–60 meetri kaugusel.

1973. a tegi aga Kreeka teadlane Ioannis Sakas Pireuse sadamas järgmise katse: ta seadis üle 60 mehe suurte peeglitega kaile, kust nad suunasid päikeselt peegelduvad kiired 45 m kaugusel seisnud laevale. Mõne minutiga olevat see süttinud. Asi toimis!

Läätsede ja peeglite abil töötava ahju leiutasid 18. sajandil Buffon ja Lavoisier. Tänapäeval kasutatakse päikeseenergiat laialdaselt, ka meie laiustel, nii kütmiseks kui elektrivoolu saamiseks. Näiteks kasutatakse päikesepatareisid toiteallikatena käekelladest kosmoselaevadeni.

Kindlasti on vähem tuntud kanadalase Kenneth Gardneri projekteeritud päikesekrematoorium. Projekti kohaselt tõuseb kirst (või ainult surnu) aeglaselt tohutu läätse alla, kus ta siis tuhastub. Autori järgi võiks selline pidulik krematsiooniviis sobida paljudele religioonidele. Rakendust peaksid piirama vaid majanduslikud kaalutlused ja kliimatingimused. Pole kuigi meeldiv, pigem jube on ette kujutada matusetseremooniat, mille katkestab päikese ette liikunud suurem pilv. Seepärast jääb selline lahkumisviis osaks vaid jõukaile esteetidele USA päikeselistes osariikides.

Viimast projekti kõlbaksid iseloomustama Muumitrolli sõnad: „Kui päike kord välja tuleb ja teile otsa vaatab, küll te siis näete, kui tobedad te olete!”

Tormidest Päikesel

Päikeseplekkidel on tõepoolest suur tähendus. Ükskord ka ilmus päikesele sihuke plekk ja veel samal päeval sain ma Nusles „Banzeti” kõrtsis peksa.

(Švejk)

Päike, maise elu allikas, meie planeetide süsteemi kese, „ilmateatri peanäitejuht”, võiks käituda oma vanusele vastavalt – ikkagi neli ja pool miljardit aastat – tunduvalt soliidsemalt. Mitte nagu ulakas poisike, kes pahanduste vahel aeg-ajalt vaid korraks hinge tõmbab.

Päikese aktiivsustsükkel kestab umbes 11 aastat, tema intensiivsust iseloomustab nn päikeseplekkide arv. Praeguse, 24. tsükli keskel, aktiivsuse maksimumi aegu, on neid olnud vähem kui kunagi varem saja aasta jooksul, väidavad astronoomid.

Mis meil neist plekkidest? Päikesega on lood nagu inimesegagi: kui nägu tõmbub laiguliseks – on oodata raevupurset. Pursked Päikesel – protuberantsid, loited on aga vahetevahel säärased, nagu plahvataks korraga miljon 100 megatonnist tuumapommi! Aineosakesed, mis tavaliselt liiguvad nn päikesetuulena tähest eemale kiirusega 300 km/s, paiskuvad siis ilmaruumi mitu korda suurema hooga.

Õnneks on Maa päris hästi kaitstud nii Päikeselt tuleva liigse ultraviolettkiirguse eest (osoonikihiga) kui ka kosmilise kiirguse eest (magnetväljaga). Tugevate kosmosetormide puhul murravad aga suure energiaga osakeste vood Maa magnetpooluste lähedal sügavamale atmosfääri ning võivad siis tekitada palju pahandust alates elektrivõrkude haldajaist kuni kosmoseagentuurideni. 1847. aastal seiskus magnettormi ajal Inglismaal telegraafiühendus, kaksteist aastat hiljem kordus sama juba kogu Euroopas ning USAs.

Virmalised

Tänapäevased hiigelsuured energiavõrgud toimivad tormide ajal tohutute antennidena, indutseerides omakorda elektrit. 1989. a märtsis kärssas Kanadas Quebeci provintsis võimas trafo, jättes üle kuue miljoni inimese üheksaks tunniks vooluta. Paarikümne aasta jooksul on kahjustatud paarikümne kosmoseaparaadi tööd.

Viimati, 2003. a oktoobri lõpu magnettormi aegu kaotati side kahe Jaapani satelliidiga. Sidesatelliitide töö oli tugevalt häiritud eriti kõrgmäestiku- ning polaaraladel. Kanada põhjaosas kästi lennukitel madalamalt lennata – kiiritusoht oli sedavõrd suur.

Orbiidil töötavad kosmo-, astro- ning taikonaudid peavad tugeva magnettormi ajal varjuma kosmoselaevade magamissektsioonidesse – need on paksema seinaga. Päikese pahade päevade aegu ei pääse nad ka avakosmosesse „jalutama” – see oleks kindel surm.

Siiski kaasneb magnettormidega ka midagi ilusat – virmalised.Neid võib mõnikord näha isegi madalatel laiustel (4. veebruaril 1872 pea kogu maakeral!). Muide, Tõraveres asub Soome meteoroloogiainstituudi kõige lõunapoolsem magnetomeeter, millega on registreeritud virmalisi Tartu kohal vehklemas isegi siis, kui seda keegi linlastest ei märkagi. Selle nähtuse nägemiseks on vaja teatavasti virmalisi, st magnettormi, samuti pimedat pilvitut ööd.

Peale kena veikleva „diskovalguse” olevat virmalistest isegi kasu: nimelt usuvad jaapanlased, et taevase vaatemängu ajal tehtud tited tulevat üliandekad. Huvitav, kui palju on eskimote seast võrsunud Nobeli preemia laureaate?

Tihti võib lugeda-kuulda, et magnettormid mõjutavad meie tervist ka maa peal. Tõepoolest on andmeid, et sel ajal halveneb paljudel enesetunne, ägenevad mitmed kroonilised, eriti südamehaigused. Astronoom Peep Kalv soovitas: „Jälgige ennast, kui tunnete end vahel halvasti, siis pange päev kirja. Ärge kuu aega lugege magnetilisi ennustusi ja vaadake tagantjärgi, kas magnettormipäevad ja päevad, mil ennast kehvasti tundsite, langevad kokku.”

Magnettormide ennustusi võib leida internetist õige mitmest kohast. Näiteks edastab neid NOAA kosmoseilma ennustuskeskus iga 10 minuti tagant (vt www.swpc.noaa.gov). Paljud inimesed tunnevad ennast seepärast halvasti, et võimalik oht püsib silme ees, teistele on see aga suureks lohutuseks analoogiliselt astroloogilise horoskoobiga.

Võrreldes aga tavaliste ilmaennustustega on magnettormi prognoose kaugelt riskantsem teha. Mitmel korral on kõige vägevamad kosmoserajud jäänud hoopis ennustamata.

Eestlased peavad uhked olema: nende piigad on nii ilusad, et isegi Päike ning Kuu on neil kosjas käinud (vt „Kalevipoeg”, esimene lugu). Paraku peab Linda ja Salme korviandmiste pärast kannatama kogu inimsugu. Kui Kuu ärapõlgamise tõttu vaevlevad vaid naisterahvad ja sedagi periooditi, siis vihase Päikese, kes „läks puhkides lävelta” – ilmne viide päikesetuulele – , tekitatud magnettormid mõjutavad senini kogu planeedi inimeste eluolu. Mis sa teed – ülikõrgel kohal olijad on tavaliselt ka ülitundlikud.

Arvatakse, et Päikese aktiivsuse tase mõjutab samuti ühiskondlikke liikumisi. Vaid üks näide: 1917. aastal 15. tsükli maksimumi ajal alanud kommunismi võidukäik sai kabelimatsu 22. tsükli maksimumi ajal 1991. aasta augustis.

Kui astroloogiausklikud killerid valivad kuuldavasti atentaatideks kaduneljapäevi, siis poliitikud peaksid võimuhaaramisi planeerima samuti sobivate kosmiliste näitajatega aegadel. Alati see siiski ei toimi: kuigi riigikukutamiseks pole viimased aastad olnud eriti sobivad: päikeseaktiivsuse 24. tsükli maksimum aastail 2012–2013 on olnud saja aasta nõrgim, on näiteks araabia kevaded, nagu ka Ukraina rahvaliikumine hoogustunud just sel perioodil.