Zinātnes kafejnīcas dalībnieki. No kreisās: Ilgonis Vilks, Andris Vaivads, Inese Vārna un Ivo Dinsbergs. Foto: Antra Sprēde.

„Tas ir mīts, ka Saules vējš pa tiešo nonāk Zemes magnetosfērā - tā tas nav. Saules vējš pārvērš savu enerģiju magnētiskajā laukā, tad magnētiskais lauks - lādētās daļiņās un tad rodas ziemeļblāzma,” tā 12. marta Latvijas Universitātes (LU) Zinātnes kafejnīcā, kas pulcināja gan lielus, gan mazus interesentus, vienu no mītiem, kas saistīts ar kosmosu, apgāza kosmosa pētnieks no Upsalas (Zviedrija) Dr. fiz. Andris Vaivads.

Zinātniskās kafejnīcas „Kosmiskie laikapstākļi” pētnieki atsedza gan kosmosa izpētes ceļu no pirmā mākslīgā Zemes pavadoņa palaišanas līdz mūsdienām, kad kosmosa telpu ap Zemi piepildījuši jau vairāki tūkstoši pavadoņu, gan skaidroja uz Saules un kosmosa telpā notiekošos procesus, kas rezultātā rada arī skaisto fenomenu - ziemeļblāzmu, pamācīja, kā, izmantojot mūsdienu tehnoloģijas, kļūt par tās „mednieku”, kā arī izskaidroja, ko mums dod Globālās navigācijas satelītu sistēmas.

„Jau 1957. gada vasarā tika sākts domāt par pavadoņu novērošanas staciju tīklu Padomju Savienības teritorijā. Un viena šāda stacija tapa šeit Rīgā, LU Botāniskā dārza teritorijā,” ar Zemes pavadoņu palaišanas un novērošanas pašiem pirmsākumiem - pirms 60 gadiem, kad Starptautiskā ģeofizikas gada ietvaros zinātnieki pētīja atmosfēras augšējos slāņus un tuvējo kosmosu un tika palaisti pirmie Zemes mākslīgie pavadoņi, kuru novērojumos iesaistījās arī LU astronomi, iepazīstināja LU F. Candera kosmosa izpētes muzeja vadītājs Dr. paed. Ilgonis Vilks. Viņš stāstīja, ka pirmais pavadonis „Sputņik 1” tika palaists jau tā paša gada 4. oktobrī un 8. oktobra rītā tas jau ticis novērots virs Rīgas. Pavadoņa novērošanu veikuši studenti, kas, veidojot tādu kā barjeru, bija sastājušies rindā un skatījās teleskopos - katrs atšķirīgā augstumā. Tolaik uzdevums bija noteikt lidojuma koordinātes, lai varētu precizēt pavadoņa orbītu, jo nebija zināms, kur īsti pavadonis kosmosā lido.  I. Vilks Zinātnes kafejnīcas apmeklētājiem demonstrēja arī pirmo pavadoņu fotokameru, kas tolaik bija novietota uz LU jumta, tagad - saglabāta un restaurēta ir apskatāma kā muzeja eksponāts.

Savukārt par mūsdienu izaicinājumiem plašāk komentēja A. Vaivads, 1992. gada LU absolvents, tagad Kosmosa fizikas institūta pētnieks Upsalā, kurš strādājis ar Zviedrijas, Vācijas, ESA (Eiropas Kosmosa aģentūras) un NASA (ASV Nacionālā aeronautikas un kosmosa pārvaldes) pavadoņiem, tagadnes un nākotnes izaicinājumi pētniekam ir saistībā ar pavadoņiem - „Parker Solar Probe”, kas pēc palaišanas pielidos tuvu Saulei - desmit Saules rādiusu attālumā, kur temperatūra ir virs 10 000 °C un „Solar Orbiter”. „Tehnoloģiskie izaicinājumi ir visās jomās, pavadonim, kas lidos Saulei tuvumā, izaicinājums ir radīt siltuma aizsargus, tāpat uztaisīt saules baterijas, kuru virsma ir vadoša, jo ir nepieciešams, lai viss pavadonis būtu vienā potenciālā, izaicinājums ir uztaisīt instrumentu, lai tas Saules tuvumā strādātu...” skaidroja pētnieks, akcentējot, ka būvējot instrumentus pavadoņiem, jāņem vērā to ilgtspēja - tiem jāstrādā vismaz 10 - 20 gadus, un tādējādi pat vienkāršas elektroniskās shēmas, ko liek uz pavadoņa, izmaksas sasniedz  3 - 4 miljonu euro vērtību.

Zinātnes kafejnīca sniedza plašu un daudzpusīgu ieskatu kosmosa procesos. „Ja runā par kosmosa enerģiju - lielākā daļa ir tumšā enerģija, tumšā matērija, par kuru neko nezinām, palikuši ir tikai 4 - 5%, par kuriem mēs kaut ko zinām, no tiem lielākā daļa - 99% ir plazma”, kafejnīcas dalībniekiem plazmas nozīmību skaidroja A. Vaivads. „Temperatūrā virs 10 000 grādiem viss ir plazma, to veido tikai lādētas daļiņas - joni un elektroni, kas līdz ar to jūt elektrisko un magnētisko lauku.” Un svarīgi, ka tieši procesi plazmā nosaka to, kādi būs kosmiskie laikapstākļi, vai mēs redzēsim polārblāzmu, vai nē, tas ir saistīts ar plazmas fiziku Zemes magnetosfērā.

Ar interesi Zinātnes kafejnīcas dalībnieki uzklausīja pētnieku daudzpusīgi skatītos kosmosā notiekošos procesus un to ietekmi uz Zemi. Uzzinājām par kosmiskajām vētrām, ko iedala ģeomagnētiskajās, Saules radiācijas vētrās un radiosakaru traucējumu vētrās, kuru rezultātā pasliktinās vai pat pārtrūkst īsviļņu sakari. Skatīto jautājumu lokā bija arī Saules vēja rašanās. Tā kā Saules iekšienē ir 15 miljoni grādu, tad viss ir plazma, magnētiskajā laukā notiekošo procesu rezultātā notiek izvirdumi un tas, kas tiek izmests kosmosā ir Saules vējš, visos virzienos tas izplatās ar vidējo ātrumu 400 km/sek. Tātad arī Saules vējš ir plazma, kas plūst projām no Saules. Pētnieks A. Vaivads analizēja paradoksu, kā iespējams, ka uz Saules virsmas ir 6000 °C, bet Saules atmosfērā miljons grādu, secinājums - tas ir magnētiskā lauka dēļ. Magnētisko lauku Saules atmosfērā rada plazma Saules iekšienē, kas eksplozīvā veidā savu enerģiju var pārvērst Saules atmosfēras daļiņu enerģijā.

Diskusijā par ziemeļblāzmu iesaistījās gan lieli, gan mazi Zinātnes kafejnīcas apmeklētāji. Lai nebūtu mītu, pētnieki izskaidroja, kā tā rodas. Saules vējš, pūšot garām Zemes magnetosfērai, piepilda magnētisko lauku ar enerģiju, kad tā ir piepildīta, tad magnētiskais lauks, pārvērš savu enerģiju plazmas enerģijā. Pārvēršanās notiek kā eksplozija, to sauc arī par kosmosa viesuli, tad tiek radītas ļoti lielas elektronu plūsmas, kas plūstot gar magnētiskā lauka līnijām, zemāk rada ziemeļblāzmas.

Savukārt par to, kā ieraudzīt savu ziemeļblāzmu, pieredzē dalījās LU Bioloģijas institūta zinātniskais asistents, dabas fotogrāfs Bc. biol. Ivo Dinsbergs, kuram ziemeļblāzmu „medības” ir ikdiena un kurš rosināja ikvienu Zinātnes kafejnīcas dalībnieku pēc pasākuma spēt ieraudzīt savu ziemeļblāzmu. I. Dinsbergs paskaidroja, ka ziemeļblāzmu „mednieka” ikdiena ir Saules vēja datu analīze, t.i., interneta vietnēs jāpēta grafiki, kuros redzams, vai uz Saules ir bijuši uzliesmojumi. Svarīgas ziemeļblāzmu noteikšanā ir magnētiskā lauka komponentes, kā piemēram, jāseko Bz komponentes rādījumam, lai pastāvētu ziemeļblāzmas iespējamība, grafikā tam jābūt zem nulles, komponenti dēvē arī par magnētiskā lauka virzienu. Prognozēšanā svarīgs esot arī Kp indekss, kas veidojas no magnetometru uztvertajām magnētiskā lauka svārstībām.

Bet mūsdienās ir arī vieglāks ceļš, kā uzzināt, par ziemeļblāzmas iespējamību, proti, ja izlasa ziņās, ka uz Saules ir bijis spēcīgs uzliesmojums, tad pēc pāris dienām var gaidīt ziemeļblāzmu. Vai arī interneta lietotājiem ir pieejams pakalpojums - mājas lapas, kur var reģistrēties, un tad par Saules vētrām tiks ziņots īsziņas veidā, kā arī ir speciāli tviterkonti. Savukārt I. Vilks interesentiem ieteica sekot Kp indeksam spaceweather.com  mājas lapā, un, lai ziemeļblāzma būtu redzama Baltijā, indeksam jābūt 5-6.

Bet, kā uzsvēra I. Dinsbergs, pastāv problēmas, ar ko jārēķinās ziemeļblāzmu „medniekiem” - pirmkārt, mākoņi, otrkārt, Mēness gaisma, īpaši pilnmēness laiks, treškārt, gaismas piesārņojums (apdzīvotu vietu mākslīgais apgaismojums), no kura gan Latvijā „var aizbēgt” aptuveni stundas laikā, kā labākās vietas ziemeļblāzmu vērošanai minot Kurzemes un Vidzemes piekrasti, kā arī dažas vietas Latgalē.

Savukārt LU Ģeodēzijas un Ģeoinformātikas institūta vadošā pētniece Dr. sc. ing. Inese Vārna klātesošajiem izskaidroja, ko dod un kā izmantojami Globālās navigācijas satelītu sistēmas (GNSS) – Latvijas bāzes staciju sistēmu LATPOS un EUPOS-Riga - rezultāti. Pētniece uzsvēra, ka tiek mērīti gan traucējumi, ko izraisa daļiņu plūsma, lai samazinātu un novērstu iespējamās kļūdas augstas precizitātes lietotājiem, kā piemēram, mērniekiem un būvniekiem, gan arī ar GNSS tiek mērīts, kā „kustas” pati stacija. Un, runājot par vertikālajām kustībām, Latvijas Kurzemes un Vidzemes daļā notiek pavisam neliela zemes virsmas celšanās, bet Latgalē - grimšana. Savukārt horizontāli - kopā ar visu Eiropu Latvija virzās uz dienvidrietumiem ar ātrumu līdz pāris milimetriem gadā.

"Zinātnes kafejnīcas" mērķis ir raisīt brīvu diskusiju neformālā vidē par sabiedrību interesējošiem zinātnes jautājumiem. Tā ir iespēja tikties ar attiecīgās jomas ekspertiem un uzdot viņiem jebkuru interesējošu jautājumu un noskaidrot līdz šim neizprasto par kādu konkrētu zinātnes jomu.

 

Dalīties