Primož Kajdič je vesoljski fizik iz Murske Sobote, ki se ukvarja s preučevanjem pojavov, ki spadajo pod vesoljsko vreme. O svojem delu in raziskovanju je na poljuden način predaval v Splošni in pokrajinski knjižnici Murska Sobota, med kratkim obiskom prekmurske prestolnice. Dela v Mehiki kot raziskovalec na oddelku za vesoljsko fiziko na Geofizikalnem inštitutu Narodne avtonomne mehiške univerze.
Polni dvorani zainteresiranih je sprva razložil, kaj sploh je vesoljsko vreme in kako do njega pride. Vir vesoljskega vremena je sonce, ki je osrednje telo našega osončja. Je glavni vir energije za življenje na zemlji, prav tako lahko zaradi njegove osvetlitve opazimo vse druge planete v osončju. Kajdič je spomnil, da je notranjost sonca razdeljena na tri plasti. To so jedro, sevalna cona in konvektivna cona. V zadnji se energija prenaša s konvekcijo in predavatelj je proces, ki v njej poteka, primerjal z vrenjem v loncu na štedilniku, ko se vroči plini iz notranjosti dvigajo proti površju. Snovi v tem primeru pridejo na površje in odsevajo v vesolje. Potujejo s svetlobno hitrostjo 300 tisoč kilometrov na sekundo, polmer sonca pa je 700 tisoč kilometrov. Kot pravi Kajdič, bi delci morali pot iz središča navzven prepotovati v dveh sekundah, če bi šli po ravni črti, ker pa ni tako, za pot potrebujejo približno milijon let.
Površju sonca, delu, ki ga vidimo s prostim očesom, pravimo fotosfera. Sonce je za nas rumene barve, kar je po pojasnilu Kajdiča posledica površinske temperature, ki znaša okoli šest tisoč kelvinov. Spomnil je na Galileia, ki je ugotovil, da so na soncu pege. »To so območja, ki so malo hladnejša od drugih, temperature se gibljejo med štiri in pet tisoč kelvinov. Izsevajo manj svetlobe, pege pa se nam zdijo črne zaradi kontrasta.« Dejal je še, da če sonce gledamo s teleskopi, ki lahko v detajle razločijo nekaj tisoč milimetrov, ugotovimo, da je površje sonca sestavljeno iz granul. »To so tisti elementi mehurčkov v loncu vode, ki vre. Gre za posledico dvigovanja vročega plina iz notranjosti sonca proti fotosferi,« je ponazoril vesoljski fizik.
Preberite še
Odpri v novem zavihku
Bine Pušenjak se je vrnil z zdravljenja v tujini, doma so jim pripravili sprejem
Bine Pušenjak je pri dveh letih in pol zbolel za tumorom osrednjega živčevja. Zadnjih šest tednov so z družino preživeli v Italiji na zdravljenju.
Sončev minimum in maksimum
Nad fotosfero je kromosfera, njena temperatura je okoli 20 tisoč kelvinov, opazovati pa jo je treba v ultravijolični svetlobi. »Vidimo jo lahko tudi s prostim očesom ob sončevem mrku. Če pokrijete luno, je kromosfera tisto, kar je čisto blizu sončevega zunanjega diska. Če gremo dlje od sonca, pridemo do sončeve korone in to je zadnja plast v sončevi atmosferi in se razprostira kar nekaj sončevih polmerov stran od sonca.« Predavanje je Kajdič nadaljeval s tem, da če eno najsvetlejših zvezd pogledamo v rentgenskih žarkih, vidimo na soncu razne strukture. Svetlim območjem pravimo aktivna območja, ki sevajo močneje in so neposredno nad sončevimi pegami, temna območja pa so koronarne luknje.
Perioda sončevega cikla je enajst let. Kot pojasni Kajdič, obdobju, ko je sonce najmanj aktivno, pravimo sončev minimum, ko je najbolj aktivno, pa sončev maksimum. Pri minimumu je denimo opaziti manj sončnih peg. Odkar je Galilei odkril sončeve pege, je znano, da se njihovo število skozi leta spreminja. Bolj konsistentne podatke o tem pa so raziskovalci začeli dobivati v 18. stoletju. »Zadnjih 50 let 20. stoletja smo bili navajeni zelo aktivnega sonca, nato pa se je v 21. stoletju, ko so bili maksimumi spet šibki, ta slika podrla. Zakaj do tega pride in kaj spreminja sončevo aktivnost, še ni znano, tako da je to naloga prihodnjih rodov,« pove. Pojava, ki sta povezana s sončno aktivnostjo, sta polarni sij in geomagnetna nevihta.
O polarnih sijih je po besedah vesoljskega fizika ugibal že Aristotel. Menil je, da gre za ogenj v atmosferi, pozneje so znanstveniki domnevali, da gre za kristale, ko so te pojave že nekoliko bolj sistematično opazovali, pa je bilo ugotovljeno, da jih je več in da so bolj pogosti, kadar je sonce bolj aktivno. Geomagnetne nevihte so postale bolj pomembne v 18. stoletju. Zemlja ima svoje magnetno ali geomagnetno polje, in če v njem pride do motenj, govorimo o geomagnetnih nevihtah. Kajdič je navedel, da so ljudje v 18. stoletju, ko so začeli izdelovati kompase, ki so bili dovolj natančni, ugotavljali, da je igla kompasa včasih čez dan nihala zaradi neviht. Pozneje se je tehnologija razvijala, nastajali so geomagnetni observatoriji, v katerih so nenehno opazovali geomagnetna polja, merili smeri in jakosti, in tako je bilo tudi ugotovljeno, da so te pogostejše, ko je na soncu več peg.
Sončev veter
Omenjene pojave na zemlji povzroča sončev veter. Primož Kajdič je razložil, da gre za ioniziran plin, ki nenehno odteka s sonca v medplanetarni prostor in se širi s hitrostjo 300 do 800 kilometrov na sekundo. Sončev veter ustavi šele snov v medzvezdnem prostoru, zaradi česar po besedah predavatelja dolbe votlino okoli sonca, ki ji pravimo heliosfera. Pot do odkritja tega je bila precej zanimiva. Prvi, ki je sploh posumil, da nekaj obstaja, je bil britanski astronom Richard Carrington. Kajdič je povedal, da je vsak dan opazoval sonce, risal sončeve pege in enkrat ugotovil, da je območje okoli peg zasvetilo močneje kot ostala površina sonca. »Manj kot 24 ur pozneje so se na zemlji začele dogajati nenavadne stvari. Vidni so bili polarni siji po vsej zemlji, noči v Ameriki so bile tako svetle, da se je dalo brati knjigo brez pomoči umetne svetlobe,« pravi in dodaja, da je bilo to poimenovano Carringtonov dogodek. Pojav je povzročil tudi težave v takratni tehnologiji komuniciranja na daljavo.
Dejal je, da je takrat obe ameriški obali povezoval telegraf, v tistem času pa poslana sporočila niso prihajala. Carrington je prvi namignil na povezavo med dogajanjem na soncu in pojavi na zemlji, konec 18. stoletja pa je postalo jasno, da se polarni siji in spremembe v magnetnem polju zemlje pojavljajo hkrati. Na začetku 20. stoletja so tako nastale ideje, da mora obstajati tok delcev, ki s sonca odteka v medplanetarni prostor. Teorije so se nadgrajevale, Kristian Birkeland pa je ustvaril teorijo o atmosferskih električnih tokovih, ki so razjasnili naravo polarnega sija.
Znanstveniki so še v 50. letih prejšnjega stoletja domnevali, da sončeva korona ni zadnja plast sonca. Prvi neposredni dokaz za obstoj sončevega vetra je prišel zaradi kometa. Ti imajo prašni in plinski rep. Nemški astronom Ludwig Biermann je, kot je predaval Kajdič, opazil, da je plinski vedno usmerjen od sonca navzven, in domneval, da gre za plin. Nato je na sceno stopil Eugene Parker, po besedah Prekmurca legenda med vesoljskimi fiziki, ki je naredil matematični model sončevega vetra. Pozneje so Sovjeti, ko so v vesolje poslali satelit Luna 1, potrdili, da je snov v medplanetarnem prostoru zelo redka. »Niso pa še znali izmeriti smeri, ali snov potuje in kam, kar je prva naredila ameriška sonda Mariner. Ko so bile meritve poslane na zemljo, je bila končno potrditev obstoja sončevega vetra. Ugotovili so, da je ves medplanetarni prostor zapolnjen s snovjo, ta pa se premika od sonca navzven.« Ob meritvah sončevega vetra je bilo ugotovljeno, da se njegove lastnosti spreminjajo in da obstajata počasen in hiter vesoljski veter.
Pred neposrednim vplivom sončevega vetra nas ščiti magnetosfera. To je pojasnil na primeru Marsa. Ta je včasih imel magnetosfero, bil je topel planet s tekočo vodo, potem pa je ta izginila, sončev veter je počasi odnašal Marsovo atmosfero in zato je danes Mars mrzel planet, je razložil Kajdič.
Primeri geomagnetnih neviht
Na spremenljive razmere na soncu in v medplanetarnem prostoru se nanaša vesoljsko vreme. Razmere povzročijo motnje v zemeljskem geomagnetnem polju, posledice pa so lahko med drugim geomagnetne nevihte. Potovanje delcev visokih energij ima lahko tudi posledice. Delci lahko poškodujejo telekomunikacijske sisteme, znanstvene satelite, električna omrežja. Kot je dejal vesoljski fizik, se lahko delci prebijejo do ionosfere in povzročijo povečanje ionizacije v ionosferi. Signal GPS temelji na predpostavki, da ima ionosfera določeno stopnjo ionizacije in debeline, če pa se to zaradi geomagnetnih neviht spremeni, lahko GPS neha delovati ali ne deluje pravilno. Posledice se lahko kažejo v navigaciji letal, ladij.
Navedel je tudi nekaj primerov geomagnetnih neviht. Spomnil je na leto 1989, ko se je v Quebecu v Kanadi zrušilo električno omrežje in so bili prebivalci osem ur v temi. Naslednji primer se je zgodil leta 1972 med vietnamsko vojno. Američani so vzdolž vietnamske obale posejali mine in tistega leta jih je eksplodiralo več tisoč brez očitnega razloga. Edina razlaga je bila geomagnetna nevihta, ki je bila dovolj močna, da so nihanja magnetnega polja presegla prag, ki je bil potreben za sprožitev min.
Najmočnejša geomagnetna nevihta 21. stoletja se je zgodila leta 1921, ko so bili pojavi videni povsod po svetu. Vesoljske agencije po svetu po besedah Kajdiča nenehno spremljajo dogajanje na soncu. Če pride do izbruha koronarne snovi, za katere znanstveniki ocenijo, da bi lahko bili usmerjeni proti zemlji in povzročili geomagnetno nevihto, izdajo alarm, da lahko podjetja na kakšnih telekomunikacijskih satelitih izključijo sisteme, da ne pride do poškodb. Vesoljsko vreme je po mnenju predavatelja težava za medplanetarna potovanja, saj imajo delci, ki spremljajo pojave, vpliv na zdravje ljudi. »Ti delci imajo na zdravje podoben učinek kot radioaktivno sevanje.« Postajamo pa od vesolja vse bolj odvisni, saj se tehnologija seli vse bolj stran od zemlje, je za konec dejal predavatelj. Prav zato vesoljska fizika pridobiva pomen.
Primož Kajdič
Od leta 2014 je zaposlen kot raziskovalec na oddelku za vesoljsko fiziko na Geofizikalnem inštitutu Narodne avtonomne mehiške univerze. Astronomija ga je navdušila že v otroštvu. Na Fakulteti za matematiko in fiziko Univerze v Ljubljani je diplomiral iz fizike, magistrski in doktorski študij pa naredil v Mehiki. Izpopolnjeval se je tudi na francoskem inštitutu IRAP in v Evropskem tehnološkem in znanstvenem centru, ki je del Evropske vesoljske agencije.
Kajdič je tudi pomurski akademik in eden od ustanovnih članov Astronomskega društva Kmica. Na dogodkih društva redno sodeluje, prav tako občasno kot gost predava na kateri od pomurskih srednjih šol. Je avtor bloga Sončni blog, na katerem piše o znanstvenih dosežkih in njihovih vplivih na naša življenja.