Ha csökken a naptevékenység, és a helioszféra kevésbé tartja vissza a galaktikus sugarakat, a bolygó éghajlata észrevehetően hidegebbé válik.
A kozmikus sugarak befolyásolják a Föld légkörét, fokozva a felhők képződését és a bolygó általános lehűlését. Ezek az adatok magyarázzák a Föld klímájának váratlan ingadozásait a középkorban és a korai modern időkben (méretarányban meghaladták a jelenlegi globális felmelegedést). Például Oroszországban a 17. század elején a nyári hónapokban rendszeresen esett hó és fagy, amely éhínséget és bajokat okozott. Egy kapcsolódó cikk megjelent a Nature Communications-ben.
A történeti és paleoklimatikus adatokból ismert, hogy az AD 1000–1300 között az éghajlat észrevehetően melegebb volt, mint általában, 1400–1700-ban pedig sokkal hidegebb. Az is ismert, hogy az utolsó esemény egybeesett a napfoltok számának hirtelen csökkenésével, azaz a naptevékenység csökkenésével. Azonban azok a konkrét mechanizmusok, amelyek megmagyarázhatják a külsőleg távoli jelenségek, például a lámpafoltok és a bolygó éghajlata közötti kapcsolatot, hosszú ideig nem voltak tisztázottak.
Az új munka szerzői kísérletileg és matematikai modellek segítségével megmutatják, mi alapozhatja meg ezt a kapcsolatot. Kísérleteket végeztek, amelyek során az elkülönített kamrában lévő levegőt olyan energiájú és tömegű részecskékkel bombázták, mint a kozmikus sugarak részecskéi. Az asztrofizikában az űrben nagy energiájú mozgó elemi részecskéket és atommagokat kozmikus sugaraknak nevezzük. Némelyikük alacsonyabb energiájú (azok, amelyek a Napból mozognak), mások galaktikus kozmikus sugarak, amelyeknek energiája elég magas ahhoz, hogy időnként áttörje a napfény helikoszféra védelmét, amelyben a Föld található.
A kísérletek során a részecskék elektronokat kovácsoltak le a légmolekulák atomjaiból, ily módon ionizálva őket (semleges atomokból elektromos töltésű ionokká alakítva őket). Ezután az ionok az elektrosztatikus erők hatására elősegítik a kénsav és vízmolekulák erőteljes levegő-aeroszolok képződését, és hosszú ideig stabilak maradnak a párolgásig. Ez, valamint a stabilitást növelő új ionokkal való szekunder ütközések segítik az aeroszolközpontok tíz nanométer méretű növekedését. Amint elérték ezt a szintet, a légkörből származó vízgőzök gyorsan kondenzálódnak rájuk, cseppek formájában. Amikor ez megtörténik, a földi megfigyelő felhőt képez.
Természetesen ehhez már létezik vízgőz a légkörben, azonban külső ionfolyás nélküli körülmények között a felhők sokkal ritkábban fordulnak elő, és a stabil felhők sokkal hosszabb ideig képződnek. Mivel a felhők kialakulásától az esőig tartó idő mindkét esetben nagyon hasonló, a szcenárióban a Föld felületének troposzférikus felhők általi árnyékolásának teljes ideje sokkal hosszabb, mint nélküle. A fehér szín miatt a felhők a látható napfény nagy részét visszaverik az űrbe, ezáltal hűtve a bolygó felületét.
Az új munka szerzői megjegyzik, hogy ahogy a Nap mágneses aktivitása növekszik (azaz felelős a rajta lévő foltokért), a helioszféra mágneses buborékja sokkal hatékonyabban tükrözi a galaktikus kozmikus sugarakat. De a Napból származó részecskék sokkal alacsonyabb energiájuk miatt nem képesek gyorsított felhők kialakulására. Ezért az alacsony napenergia-aktivitás idején 1400-1600 közötti kis jégkorszak történt. Éppen ellenkezőleg, azóta és a század elejéig a naptevékenység fokozódott, ami tovább gyorsította a globális felmelegedést.
Érdekes, hogy a számítások szerint a közeli szupernóva robbanás esetén a felhőképződés szuperintenzív lesz, és gyorsan vezet a bolygó még nagyobb mértékű lehűléséhez, mint a kis jégkorszak idején. Ez magyarázhatja a Föld múltjának váratlanul éles és látszólag ésszerűtlen hűtését.
Promóciós videó:
IVAN ORTEGA