To, že Slunce je schopné vyprodukovat erupci s energií bilionů termonukleárních bomb, není senzační nadsázka: je to závěr, k němuž dospěl mezinárodní tým vědců po analýze staletí slunečních záznamů a jejich porovnání s moderními měřeními provedenými z vesmíru.
Tento objev neznamená, že by Zemi hrozilo zničení, ale nutí nás přehodnotit, co by naše hvězda mohla způsobit technologické civilizaci, která je závislá na satelitech, elektrických sítích a komunikačních systémech.
Hvězda s delší minulostí, než jakou můžeme pozorovat
Výchozím bodem studie, publikované v časopise Philosophical Transactions of the Royal Society, je omezení, které samotní vědci uznávají jako zásadní. Vesmírné přístroje schopné přímo měřit energii slunečních erupcí fungují teprve asi sedm desetiletí. Ve srovnání s 4,6 miliardami let existence naší žhavé plazmové koule představuje toto období pouhé mrknutí oka. Během této doby nebyla na Slunci zaznamenána žádná supererupce, tedy žádná z těch mimořádných erupcí, jejichž energie je mnohonásobně vyšší než u běžných erupcí. Vědci však upozorňují, že absence pozorování neznamená, že k těmto jevům nedochází.
„Existují určité náznaky, které naznačují, že i Slunce může v dlouhých časových intervalech produkovat supererupce. Neexistují však žádné přímé důkazy,“ uvádí v oficiálním prohlášení Natalie Krivová, která výzkum vedla v Max-Planckově institutu.
Od slunečních skvrn k destruktivnímu potenciálu
Aby odhadli, jak daleko by Slunce mohlo zajít, tým vytvořil něco, co by se dalo popsat jako archeologii naší hvězdy. Vědci studovali přibližně 300 nejintenzivnějších erupcí zaznamenaných observatoří Solar Dynamics Observatory agentury NASA v letech 2010 až 2016 a stanovili přímou souvislost mezi energií, kterou každá z nich uvolnila, a velikostí aktivní oblasti, kde vznikla. Tyto aktivní oblasti jsou zóny na slunečním povrchu, kde magnetická pole dosahují mimořádné složitosti a intenzity, a obvykle se shodují s tmavými skvrnami viditelnými na slunečním disku.
Vzor byl jasný: čím větší je rozloha aktivní oblasti, tím větší je zásoba energie dostupná pro vznik erupce. Krivová to shrnuje takto: „Samozřejmě jsme věděli, že během pozorovacího období nedošlo k žádným supererupcím. Statistická souvislost, kterou jsme však zjistili mezi uvolněnou energií a velikostí aktivní oblasti, by měla platit i pro silnější jevy.“
Obří erupce z roku 1947
Dalším krokem bylo využití archivu, který byl mnohem rozsáhlejší než satelitní data. Sluneční skvrny se systematicky zaznamenávají již přibližně čtyři století, což týmu poskytlo historický katalog, pomocí kterého mohl sledovat jizvy hvězdy, kterou jsme dříve nemohli sledovat s takovou přesností. „Nabízejí nám jiný pohled na historii naší hvězdy,“ říká Theodosios Chatzistergos, spoluautor studie.
Ze všech záznamů jedna událost vyčnívala nad ostatní. V dubnu 1947 se na povrchu Slunce objevila kolosální skvrna, která pokrývala přibližně 0,6 % viditelného disku hvězdy a jejíž průměr přesahoval průměr naší planety asi čtyřicetkrát. Tato skvrna sice nevyvolala supererupci, ale když vědci aplikovali statistický vztah odvozený z moderních dat, závěr byl jednoznačný: aktivní oblast takového rozsahu by za výjimečně vzácných okolností mohla vyvolat erupci extrémní síly.
Biliony bomb: číslo v perspektivě
Výpočty týmu stanovují horní hranici energie na přibližně 10²⁷ joulů, což je číslo, které je bez kontextu těžké si představit. Vezmeme-li jako jednotku termonukleární bombu o síle jednoho megatunu, což odpovídá přibližně síle britského testu Grapple Z z roku 1958, představovala by hypotetická supererupce stovky miliard podobných zařízení explodujících najednou. Právě toto srovnání používá Max-Planckův institut k popisu takzvaných supererupcí – erupcí, které již byly přímo pozorovány na jiných hvězdách podobných Slunci a které se podle astrofyziků v této populaci hvězd objevují přibližně jednou za století.
Je však třeba upřesnit jednu zásadní věc: hypotetická supererupce by Zemi nezničila. Celková uvolněná energie by byla mimořádná, ale naše planeta by zachytila pouze její nepatrný zlomek. Navíc je energie potřebná k gravitačnímu rozložení tělesa o velikosti Země nesrovnatelně větší. Skutečnou a bezprostřední hrozbou je však geomagnetická bouře vyvolaná extrémní sluneční erupcí: jev, který je schopen vyřadit z provozu satelity, narušit komunikaci, destabilizovat navigační systémy a způsobit řetězové poruchy v elektrických sítích.
Precedens z roku 1859 a přetrvávající neznámé
Samotný Max-Planckův institut připomíná, že intenzivní sluneční erupce již prokázaly svou ničivou sílu vůči lidské technologii. V roce 1859 vyvolala slavná Carringtonova událost polární záře viditelné až v tropických šířkách, jako je Karibik, a způsobila elektrické výboje v telegrafních zařízeních po celém světě. Bouře podobné intenzity, která by zasáhla současnou infrastrukturu, by měla důsledky, které by bylo obtížné odhadnout.
Navíc zůstává nevyřešený poslední kousek skládačky. Stromy a polární ledové příkrovy uchovávají izotopové stopy mimořádných událostí spojených se slunečními částicemi, ale sluneční erupce, jakkoli prudká, sama o sobě nezanechává trvalou stopu, kterou by bylo možné identifikovat i po milionech let. A i když se extrémní výrony částic a obzvláště intenzivní sluneční erupce obvykle časově shodují, tato souvislost není absolutní.
Otázka, která zůstává viset ve vzduchu
Autoři studie jsou ve svých závěrech opatrní. Netvrdí, že Slunce někdy vypustilo erupci takového rozsahu. To, co dokazují, je něco subtilnějšího a pravděpodobně znepokojivějšího: naše hvězda má fyzickou schopnost to udělat. „Naše hvězda má potenciál vytvářet supererupce, “ uzavírá Krivová. „Může vytvářet obří sluneční skvrny, které v zásadě mohou sloužit jako výchozí bod pro ty nejextrémnější výbuchy záření.“
Na první pohled vypadá Slunce jako klidná koule, která každé ráno opakuje svou dráhu po obloze. Pod tímto zevnějškem však pulzuje magnetický mechanismus, jehož skutečnou maximální sílu dosud zcela neznáme. Uvolnilo někdy Slunce veškerou svou zuřivost? Odpověď na tuto otázku zůstává jednou z velkých záhad sluneční astrofyziky.