W przeciwieństwie do wielu przejściowych zdarzeń na niebie, pojawiających się komet, rojów meteorów, czy zórz polarnych Słońce wydaje się niezmienne. Zawsze świeci dokładnie z taką samą intensywnością, a jedyne jego zmiany związane są z tym, że w ciągu roku zmienia się jego trasa po nieboskłonie, a tym samym czas, jaki w ciągu doby Słońce rozgrzewa nam powierzchnię Ziemi.
Rzeczywistość jest jednak znacznie bardziej skomplikowana. Powierzchnia Słońca nie jest wcale taka spokojna i niezmienna, jak mogłoby nam się wydawać. Kiedy przyjrzymy się Słońcu dokładniej, to prędzej czy później dojrzymy pojawiające się od czasu do czasu rozbłyski, koronalne wyrzuty masy i ciemniejsze i chłodniejsze obszary, tzw. plamy słoneczne pojawiające się z pewną regularnością.
Gdybyśmy na obserwacje powierzchni Słońca poświęcili więcej czasu, dostrzeglibyśmy pewny schemat. W niektórych latach powierzchnia Słońca jest bardzo spokojna i na jego powierzchni nie ma żadnych plam. Po okresie spokoju pojawiają się pierwsze plamy i ich liczba powoli rośnie, osiąga pewne maksimum, po czym powoli zaczyna spadać tak, aby powrócić do stanu równowagi. Ten cykl aktywności słonecznej trwa jedenaście lat.
Teraz, w 2023 roku powoli zbliżamy się do kolejnego maksimum aktywności Słońca, które prognozowane jest na lipiec 2025 roku. Problem jednak w tym, że aktywność słoneczna rośnie znacznie szybciej, niż przewidywano, co z kolei może oznaczać, że punkt maksimum aktywności osiągniemy znacznie wcześniej.
Nie jest tak, że aktywność słoneczna może interesować tylko astronomów i ludzi zajmujących się przestrzenią kosmiczną. Zbyt duża aktywność Słońca może dotknąć każdego z nas. Wysokoenergetyczne zdarzenia na Słońcu, takie jak rozbłyski słoneczne czy koronalne wyrzuty masy mogą z łatwością doprowadzić do uszkodzenia satelitów znajdujących się na orbicie okołoziemskiej, a nawet mogą doprowadzić do zakłóceń w pracy sieci energetycznych na powierzchni Ziemi, w ekstremalnych przypadkach prowadząc do rozległych przerw w dostawie energii elektrycznej, na której przecież polega cała współczesna cywilizacja.
Starając się zrozumieć Słońce, naukowcy od wielu lat tworzą modele, które starają się prognozować aktywność słoneczną i związaną z nim pogodę kosmiczną (zespół zjawisk wywoływanych przez Słońce i mający wpływ na warunki w przestrzeni międzyplanetarnej w Układzie Słonecznym). Modele te jednak dość często się mylą. Poprzedni cykl słoneczny trwał od grudnia 2008 do grudnia 2019 roku, czyli dokładnie 11 lat. Maksimum tego cyklu przypadło w połowie, w kwietniu 2014 roku. Rozpoczęty zatem w grudniu 2019 roku miał osiągnąć maksimum w lipcu 2025 roku. Co więcej, owo maksimum miało być stosunkowo słabe.
Naukowcy z amerykańskiej instytutu NCAR zajmującego się badaniami atmosfery Ziemi opublikowali ostatnio jednak nieco inną prognozę. Według badaczy tym razem maksimum cyklu pojawi się wcześniej, już w połowie 2024 roku i co więcej, będzie się ono charakteryzować dwukrotnie większą liczbą plam słonecznych, niż pierwotnie przewidywano. Prowadzone obecnie obserwacje Słońca wskazują, że to właśnie ta prognoza będzie trafna.
Naukowcy zwracają uwagę na fakt, że wiele zależy od ustalenia prawdziwej daty końca cyklu słonecznego. Część badaczy twierdzi, że cykl kończy się w momencie, w którym aktywność słoneczna jest najniższa, inni z kolei wskazują na terminator — moment, w którym z powierzchni Słońca znika ostatnia plama słoneczna poprzedniego cyklu. O ile ostatni cykl skończył się w grudniu 2019 roku, to ostatnia plama zniknęła dopiero w grudniu 2021 roku. To o tyle kluczowe, że intensywność kolejnego cyklu słonecznego prognozowana jest na podstawie długości poprzedniego.
Jeżeli według nowej prognozy plam słonecznych w maksimum aktywności będzie więcej, to i częściej na powierzchni Słońca będzie dochodziło do rozbłysków czy koronalnych wyrzutów masy. Jeżeli natomiast będzie ich więcej, to rośnie ryzyko tego, że któryś z nich będzie skierowany bezpośrednio w stronę Ziemi.
Jako mieszkańcy Ziemi możemy powiedzieć, że jesteśmy we względnie wygodnym położeniu. Ziemia znajduje się odpowiednio daleko od Słońca, a na dodatek ma własne pole magnetyczne, które w większości przypadków chroni nas przed materią i promieniowaniem wyrzucanym z powierzchni i z atmosfery Słońca.
Nie zmienia to jednak faktu, że w przypadku silnej burzy magnetycznej może dochodzić do skoków napięcia w długich liniach przesyłowych w sieciach energetycznych. Dobrym przykładem może być awaria sieci, do której doszło w 1989 roku w Quebecu w Kanadzie.
Silna burza magnetyczna może prowadzić do podgrzania górnych warstw atmosfery, co automatycznie prowadzi do zwiększenia grubości atmosfery i wzrostu oporu atmosfery na satelity znajdujące się na niskiej orbicie okołoziemskiej. W takiej sytuacji operatorzy muszą monitorować tempo hamowania satelitów i zmniejszania wysokości, aby odpowiednio wcześnie zaplanować ewentualne manewry podnoszenia orbity.
Słońce zatem zwraca nam właśnie uwagę na jeden ciekawy aspekt rzeczywistości. Współczesny świat coraz bardziej polega na infrastrukturze elektrycznej. To sprawia, że zdarzenia na Słońcu, które jeszcze 150 lat temu przeszłyby niezauważone przez większą część populacji na powierzchni Ziemi, dzisiaj są w stanie całkowicie zakłócić funkcjonowanie milionów ludzi. Z tego też powodu, przy całym rozwoju technologii, nie należy zapominać o tym, aby projektować sieci energetyczne tak, aby nie były podatne na skoki napięcia, tworzyć nowe osłony dla satelitów wystawionych na działanie pogody kosmicznej i w końcu udoskonalać bezustannie modele naukowe aktywności na powierzchni Słońca.