Auringon aktiviteetti viimeisen 11 400 vuoden aikana, eli viimeisen jääkauden lopulla maan päällä, on nyt ensimmäistä kertaa rekonstruoinut kvantitatiivisesti kansainvälinen tutkijaryhmä, jota johtaa Max Planckin Sami K. Solanki. Aurinkokunnan tutkimuslaitos (Katlenburg-Lindau, Saksa). Tutkijat ovat analysoineet tuhansia vuosia sitten eläneiden puiden radioaktiivisia isotooppeja. Kuten Saksan, Suomen ja Sveitsin tutkijat raportoivat Science Nature -lehden tämänhetkisessä lehdessä 28. lokakuuta, täytyy mennä yli 8000 vuotta taaksepäin löytääksesi aika, jolloin aurinko oli keskimäärin aktiivinen kuten viimeisen 60 vuoden aikana. Perustana tilastotutkimukselle aikaisemmista lisääntyneistä aurinkoaktiivisuuskausista, tutkijat ennustavat, että korkean aurinkoaktiivisuuden nykyinen taso jatkuu todennäköisesti vain vielä muutaman vuosikymmenen ajan.
Tutkimusryhmä oli löytänyt jo vuonna 2003 todisteita siitä, että aurinko on nyt aktiivisempi kuin edellisen 1000 vuoden aikana. Uusi tietokokonaisuus on antanut heille mahdollisuuden pidentää tutkitun ajanjakson ajan 11 400 vuoteen, jotta koko ajanjakso viimeisestä jääkaudesta lähtien voitaisiin kattaa. Tämä tutkimus osoitti, että nykyinen korkean aurinkoaktiivisuuden jakso noin vuodesta 1940 lähtien on ainutlaatuinen viimeisen 8000 vuoden aikana. Tämä tarkoittaa, että aurinko on tuottanut enemmän auringonpilkkuja, mutta myös enemmän soihdutuksia ja purkauksia, jotka työntävät avaruuteen valtavia kaasupilviä kuin aiemmin. Kaikkien näiden ilmiöiden alkuperä ja energialähde on Auringon magneettikenttä.
Koska teleskooppi keksittiin 1700-luvun alkupuolella, tähtitieteilijät ovat havainneet auringonpilkkuja säännöllisesti. Nämä ovat alueita aurinkopinnalla, joilla aurinkosähkön energiansaanti vähenee niiden satamien voimakkaiden magneettikenttien takia. Seurauksena on, että auringonpilkut ovat viileämpiä noin 1500 astetta ja näyttävät tummilta verrattuna ei-magneettiseen ympäristöönsä keskimääräisessä lämpötilassa 5800 astetta. Auringon pinnalla näkyvien auringonpilkkujen määrä vaihtelee auringon 11-vuotisen aktiivisuussyklin mukaan, jota moduloivat pitkäaikaiset vaihtelut. Esimerkiksi 1700-luvun jälkipuoliskolla ei juuri nähty auringonpilkkuja.
Monien tutkimusten mukaan, jotka koskevat aktiivisen auringon alkuperää ja sen mahdollista vaikutusta maapallon ilmaston muutoksiin pitkällä aikavälillä, ajanjakso vuodesta 1610 lähtien, jolle on olemassa järjestelmällisiä auringonpilkkurekistereitä, on liian lyhyt. Aikaisemmin auringon aktiivisuuden taso on johdettava muista tiedoista. Tällainen tieto tallennetaan maan päälle "kosmogeenisten" isotooppien muodossa. Nämä ovat radioaktiivisia ytimiä, jotka johtuvat energisen kosmisen säteen hiukkasten törmäyksestä ylemmän ilmakehän ilmamolekyylien kanssa. Yksi näistä isotoopeista on C-14, radioaktiivinen hiili, jonka puoliintumisaika on 5730 vuotta, mikä tunnetaan hyvin C-14-menetelmästä puisten esineiden iän määrittämiseksi. Tuotetun C-14: n määrä riippuu voimakkaasti ilmakehään saapuvien kosmisten säteilyhiukkasten määrästä. Tämä luku puolestaan vaihtelee aurinkoaktiivisuuden tason mukaan: Korkean aktiviteetin aikoina auringon magneettikenttä tarjoaa tehokkaan suojan näitä energisiä hiukkasia vastaan, kun taas kosmisten säteiden voimakkuus kasvaa, kun aktiviteetti on alhainen. Siksi korkeampi aurinkoaktiivisuus johtaa alhaisempaan C-14: n tuotantosuhteeseen ja päinvastoin.
Sekoittamalla prosesseja ilmakehässä, kosmisten säteiden tuottama C-14 saavuttaa biosfäärin ja osa siitä sisältyy puiden biomassaan. Jotkut puiden rungot voidaan ottaa talteen maan alla tuhansien vuosien ajan kuolemansa jälkeen ja niiden puirenkaisiin varastoitunut C-14-pitoisuus voidaan mitata. Vuosi, johon C-14 oli sisällytetty, määritetään vertaamalla erilaisia puita päällekkäisillä elinrajoilla. Tällä tavoin voidaan mitata C-14: n tuotantosuhde taaksepäin yli 11 400 vuoden ajan, viimeisen jääkauden loppuun asti. Tutkimusryhmä on käyttänyt näitä tietoja laskeakseen auringonpilkkujen määrän vaihtelua näiden 11 400 vuoden aikana. Auringonpilkkujen lukumäärä on hyvä mitta myös aurinkoaktiivisuuden muiden ilmiöiden vahvuudelle.
Aikaisempaa aurinkoaktiivisuuden rekonstruointimenetelmää, joka kuvaa jokaista kompleksin ketjun linkkiä, joka yhdistää isotooppien määrän auringonpisteen lukumäärään johdonmukaisten kvantitatiivisten fysikaalisten mallien kanssa, on testattu ja mitattu vertaamalla suoraan mitattujen auringonpisteiden lukumäärien historiallisia tietoja aikaisempiin lyhyempiin polaarisissa jäävaipeissa olevien kosmogeenisen isotoopin Be-10 perusteella tehdyt rekonstruktiot. Mallit koskevat isotooppien tuotantoa kosmisilla säteillä, kosmisen säteilyvirtauksen modulointia planeettavälisellä magneettikentällä (avoin aurinko-magneettinen flux), samoin kuin suurten aurinko-magneettikenttien ja aurinkokerran lukumäärän välistä suhdetta. Tällä tavoin voitiin ensimmäistä kertaa saada kvantitatiivisesti luotettava rekonstruointi aurinkopisteen lukumäärästä koko ajan viimeisen jääkauden lopusta lähtien.
Koska auringon kirkkaus vaihtelee hieman aurinkoaktiivisuuden mukaan, uusi jälleenrakentaminen osoittaa myös, että aurinko paistaa tänään jonkin verran kirkkaammin kuin 8000 vuotta aiemmin. On avoin kysymys siitä, olisiko tämä vaikutus voinut antaa merkittävän vaikutuksen maapallon lämpenemiseen viime vuosisadan aikana. Sami K. Solankin ympärillä olevat tutkijat korostavat tosiasiaa, että aurinkoaktiivisuus on pysynyt suunnilleen vakiona (korkealla) noin vuodesta 1980 lähtien - lukuun ottamatta 11-vuotisesta jaksosta johtuvia vaihteluita -, kun taas maailman lämpötila on noussut voimakkaasti edelleen Tuolloin. Toisaalta auringon aktiivisuuden ja maan lämpötilan melko samanlaiset suuntaukset viime vuosisatojen aikana (lukuun ottamatta 20 viimeistä vuotta) osoittavat, että auringon ja ilmaston suhde on edelleen haaste jatkotutkimuksille.
Alkuperäinen lähde: Max Planck Society -lehdistötiedote
