Solmysteriet  

Stirling-motor kan udnytte Solen

Der er sket meget siden mit sidste indlæg her på Solbloggen:

- Verden formåede i København ikke at stå sammen om, at udfase vores brug af fossile brændstoffer inden for en overskuelig fremtid.

- Temperaturen har siden fået et hak opad, selvom vi har frosset i København, London, Paris og Washington.

- Den videnskabelige debat synes efter 'Climategate' at have fået en noget mere saglig tone og samtidigt er solaktiviteten kommet i gang igen, selvom vi nok ikke har hørt det sidste i den sag endnu.

- Og sidste men ikke mindst har vi modtaget kolossale mængder af helt fantastiske observationer fra Kepler-satellitten.

Men alt dette vil jeg vente med at skrive om.

Effektiv solenergi

I stedet vil jeg gøre lidt reklame for en video om en helt fantastisk måde at udnytte Solens energi på. Energien skabes her via en Stirling-motor også kaldet en varmemotor. Simpelt sagt virker en Stirling fordi varm luft udvider sig mens kold luft trækker sig sammen:

Modsat en almindelig forbrændingsmotor, som vi kender den fra blandt andet biler, der kun udnytter at varm luft udvider sig, så udnytter en Stirling-motor altså også at kold luft trækker sig sammen. Derfor bliver Stirling-motoren meget mere effektiv end en almindelig forbrændingsmotor.

For at Stirling-motoren både skal kunne udnytte at varm luft udvider sig og kold luft trækker sig sammen, skal den have en gas eller væske, der kan transportere energien rundt mellem en kold og en varm pol. Denne gas eller væske, der transporters rundt, kan så drive et svinghjul som vist på videoen, som så kan sættes på for eksempel en generator til at producere strøm.

200 års opstart

Selvom Robert Stirling opfandt Stirling-motoren helt tilbage i 1816, har den aldrig vundet rigtig udbredelse. Det skyldes dels problemer med at få gassen eller væsken til at holde og ikke slippe ud og dels at det bedre kunne betale sig at bruge en billig, men ineffektiv almindelig forbrændingsmotor, end en dyr men effektiv Stirling-motor. Måske der dette dog på vej til at ændre sig?

Et stenkast fra hvor jeg bor, er der en flok mennesker, der i mange år har arbejdet på at lave deres eget kraftvarmeværk, baseret på en Stirling-motor og træflis. Stirling-motorer er velegnet til sådanne lokale kraftvarmeværker, der ikke er baseret på fossile brændstoffer, da en Stirling-motor bare skal bruge varme for at køre. Varmen kan så komme fra et forbrændingsanlæg, fra træflis eller fra Solen som vist på videoen.

Hvis man, som jeg, undres over, hvor meget energi den lille Stirlin-motor på videoen kan lave, kan man huske på, at mange stjerner faktisk svinger efter samme princip som en varmemotor. Her sørger temperaturændringer i stjernen, som vi kalder klassiske pulsatorer, for, at der føres energi over i stjernes svingninger. Men det er vist også en anden historie.

 

 

Solen sover rævesøvn

I øjeblikket er antallet af solpletter nul. Antallet af pletløse dage kan bruges til at vurdere, hvorvidt vi er på vej ind i et længerevarende solplet-minimum (Foto: Colourbox)

De sidste måneder har budt på mere solaktivitet end vi har set de seneste to år.

Men klog af skade skal jeg undlade at konkludere, at cyklus 24 nu for alvor er gået i gang.

Lad mig i stedet prøve at sige noget om sandsynligheden for, at vi er på vej ind i et nyt længerevarende solplet-minimum.

Nye pletter og aktive længdegrader

Antallet er pletter på Solen er stadig ualmindelig lavt. I skrivende stund er det faktisk igen nul. De sidste par måneder har dog budt på et fænomen kaldet en aktiv længdegrad.

Kort fortalt går dette fænomen ud på, at nogle områder på Solens overflade danner flere pletter og flares end andre. Fordi Solen roterer rundt om sig selv med en periode på en lille måned, ser vi derfor, at solpletterne også kommer og går med en periode på en lille måned.

Vi kender ikke grunden til, at der i Solen dannes aktive længdegrader, men vi har observeret, at de specielt dannes i starten af en ny cyklus.

TOP-10 PLETLØSE DAGE SIDEN 1900

År Dage 1913  311   2008 266   1912  253  2009  245  1954  241  1933  240  1923  200  1911  200  1996  185  2007  163

Således har vi de sidste par måneder været vidne til en aktiv længdegrad på Solen, der har ført til, at vi har kunnet observeret pletter på Solen i uge 39, 43 og 47. Et godt bud vil derfor være at der også vil være pletter på den side af Solen der peger mod Jorden i uge 51.

Pletløse dage

Under et solplet-minimum, som det vi oplever nu, er antallet af solpletter faktisk ikke en særlig god indikator for, hvor aktiv Solen er. Grunden til dette er, at det mindste antal solpletter vi kan tælle er nul.

Vi kan ikke tælle et negativt antal solpletter, selv om solaktiviteten godt kunne være lavere end man oplever under andre perioder uden solpletter.

Så for at sammenligne, om den periode vi oplever i disse tider uden solpletter, har en lavere solaktivitet end andre perioder vi har oplevet uden solpletter, er vi på det seneste gået over til at tælle, hvor mange dage vi oplever uden solpletter. Vi taler således om antallet af pletløse dage.

På hjemmesider som www.spaceweather.com kan man følge med i antallet af pletløse dage, og ud fra disse kommer her en Top-10 over pletløse dage de sidste 100 år. Optællingen er lavet den 25. november, og som man kan se, har vi i år indtil nu haft 245 pletløse dage. 2009 ligger således på en fjerdeplads, med 8 pletløse dage op til en tredjeplads og 21 til en andenplads.

Hvor vi ender er svært at sige. Derfor kunne et forslag være, at væddemålene denne december ikke skulle gå på, om det bliver en hvid jul, men om 2009 kommer til at have flere pletløse dage end 2008. Mit bud ville være, at sandsynligheden er stort set den samme for en hvid jul som for at 2009 kommer til at have flere pletløse dage end 2008.

Hvad betyder de pletløse dage?

Antallet af pletløse dage kan bruges til at vurdere sandsynligheden for, at vi er på vej ind i et nyt længerevarende solplet-minimum. På baggrund af en præsentation af Jan Janssen, en meget aktiv belgisk amatørastronom, vil jeg derfor her opstille tre mulige scenarier:

Første scenarie:
Hvis 2009 bliver det sidste år med pletløse dage i denne omgang, er det rimeligt at antage, at NASA får ret i deres sidste forudsigelser af Solen's cyklus. Det vil sige, at vi i cyklus 24 kommer til at oplevet et maksimum antal solpletter på omkring 80. Hvilket vi sige den mindste cyklus vi har set i 70 år.

Andet scenarie:
Hvis antallet af pletløse dage i 2010 bliver sammenligneligt med antallet af pletløse dage i 2008 eller 2009 virker det overvejende sandsynligt, at vi er på vej ind i et nyt længerevarende solplet-minimum. Hvilket i dette tilfælde vi sige et Dalton-agtigt minimum, hvor vi vil opleve et par cykluser med et maksimum antal solpletter på under 50.

Tredje scenarie:
Hvis både 2010 og 2011 byder på mange pletløse dage, ligesom 2008 og 2009, så virker det overvejende sandsynligt, at vi er på vej ind i et stort længerevarende solplet-minimum, da det i så fald virker usandsynligt, at cyklus 24 vil byde på nævneværdig solaktivitet.

Dette længerevarende minimum vi have samme størrelse som Maunder-minimumet i det 17. århundrede, og der vil være stor chance for, at et sådant minimum vil udsætte den globale opvarmning.

 

Hvornår falder temperaturen?

Solpletter som disse er en sjældenhed for tiden, men nu er nr. 1029 dukket op. (Arkivfoto: SoHO - ESA/NASA)

Selv om der den sidste måneds tid faktisk har været et par pletter på Solen, så fortsætter Solens aktivitet med at være det laveste vi nogensinde har målt.

For nylig offentliggjorde NASA målinger, der viste hvorledes mængden af kosmiske stråler omkring Jorden er højere end vi nogensinde har målt.

Dette rejser spørgsmålet: Hvornår og hvor meget vil temperaturen falde på Jorden?

Er bunden nået?

Der er stadig pletter på Solen en gang imellem. Men de sidste par år har pletterne været så sjældne, at det er gået hen og blevet lidt af en begivenhed blandt sol-fysikere, hver gang der er kommet en plet af rimelig størrelse til syne på Solen.

Og hver gang har der været sol-fysikere der ikke har kunnet dy sig for at sige, at nu måtte Solens næste cyklus (cyklus 24) være i gang. Hver gang har Solen efterfølgende præsenteret os for en periode med endnu lavere aktivitet, og på den måde gjort de dristige sol-fysikeres udsagn til skamme.

Oktober bød således igen på en rimelig solplet. Men jeg skal nok afholde mig fra at tolke dette hen af, at cyklus 24 nu er i gang. Solpletten, der fik navnet 1029, var den største vi har set i 2009. Den er nu forsvundet om på bagsiden af Solen og vil, hvis den overlever, komme om til syne igen om en uges tid.

Solpletter af den størrelse plejer ikke at overleve flere uger (selvom det dog bestemt er muligt). Til gengæld har lige præcis det område på Solen, hvor 1029 befinder sig, været ansvarlig for mange af de få pletter, vi har set på Solen i de sidste måneder.

Solens rutsjetur

Hvorom alting er, så forsætter Solens aktivitet med at være ualmindeligt lav. Og det har den nu været så længe, at jeg finder der meget usandsynligt, at Solens aktivitet i cyklus 24 vil blive lige så stor, som i de sidste par cyklusser vi har haft. Solens aktivitet er med andre ord i gang med at tage en gevaldig rutsjetur.

Om vi er på vej ind i et nyt længerevarende solplet-minimum er endnu for tidligt at sige. Men det faktum, at vi nu i snart et par år har observeret ualmindelig lav aktivitet, og at der ikke er noget det peger på, at den høje aktivitet fra de sidste par cykluser vil vende tilbage foreløbigt, gør, at det nu snart er ved at være tid til at kigge efter, om den lave aktivitet har nogen indflydelse på klimaet.

Flere kosmiske stråler, flere skyer og lavere temperatur?

Med lav solaktivitet følger en øget mængde kosmiske stråler omkring Jorden, fordi det er Solens aktivitet - solvinden og Solens magnetfelt - der beskytter os mod de kosmiske stråler fra Mælkevejen.

Således kunne NASA for nylig offentliggøre nye resultater, der viser at mængden af kosmiske stråler der trænger ind i Jorden atmosfære er større end den har været de sidste 50 år.

Dette er som sådan ikke nogen overraskelse, men resultaterne åbner spørgsmålet om, hvornår vi ser, at den øgede mængde kosmiske stråler fører til en øget mængde lavtliggende skyer og lavere temperaturer på Jorden.

At en øget mængde kosmiske stråler fører til en øget mængde lavtliggende skyer blev i sommers meget overbevisende eftervist af Henrik Svensmark, Torsten Bondo og Jacob Svensmark.

Så det vil undre mig, hvis ikke vi meget snart vil se resultater der viser, at mængden af lavtliggende skyer er højere en hvad vi har set længe. Det jeg ikke ved er, hvordan dette vil påvirke Jorden klima. Men det vil undre mig, hvis vi ikke ser en påvirkning.

Dårlig timing?

Umiddelbart kunne man synes, at den lave solaktivitet er ufattelig dårlig timing i forhold til den klimakonference (COP15), der skal være i København til december. Men efter at have brugt megen tid på at tænke over det, er jeg faktisk kommet frem til det modsatte:

Antaget at solaktiviteten bliver ved med at falde, og at dette får stor betydning for klimaet, så vil den lave solaktivitet komme til at give Jordens klima en 'time out'. Med andre ord: Vi vil i så fald ikke komme til at opleve nævneværdige temperaturstigninger de næste 50 år, lige meget hvor meget CO2 vi lukker ud.

Derefter vil problemerne, som jeg har beskrevet her (link: /content/dk/blogs/solmysteriet/mission_impossible), så vende tifoldigt tilbage, men vi vil få en 'time out'. Opgaven for COP15 bliver altså ikke at få indført et kvotesystem og få sinket vores udledning af CO2 nu, men at få lavet en udfasning af fossile brændstoffer over de næste 50 til 100 år.

Ministrene på COP15 skal altså ikke diskutere, hvorledes de får folk til at holde op med at spise oksekød i morgen, men hvordan de sørger for, at alle kuldkraftværker er lukket om 50 år. For mig er det første svar på dette spørgsmål - måske ikke overraskende - mere forskning og udvikling.

 

Nobelpris for en fiasko

Uden CCD-chippen ville vi stadig være nødsaget til at skulle bruge øjnene til at kigge i teleskoper med og herefter lave skitser i vores notesbøger. (Foto: Colourbox)

Det var de færreste, der havde forudset, at halvdelen af dette års nobelpris ville gå til Willard S. Boyle og George E. Smith fra AT&T Bell-laboratoriet i Californien for opfindelsen af CCD-chippen.

Alligevel virker valget nu så indlysende. For os astronomer har opfindelsen haft en betydning, der nok ikke kan undervurderes. En betydning på linje med Galileos opfindelse af teleskopet og Hubbels opdagelse af rødforskydningen. Uden CCD-chippen ville vi stadig være nødsaget til at skulle bruge øjnene til at kigge i teleskoperne med og derefter lave skitser i vores notesbøger over, hvad vi så. Eller rende rundt med store fotografiske plade, som vi ville sidde og studere med lup.

For slet ikke at tale om de fleste satellitmissioner, som ville være umulige uden CCD-chippen, der gør det muligt at tage billeder i digitalt format, som let kan sendes ned til os på Jorden.

I en tidligere blog Charged Coupled Devices har jeg blandt andet beskrevet, hvordan Kepler-satellitten flyver rundt med en CCD-chip med knap en milliard pixler.

Startede som en fiasko

Det var dog ikke meningen, at CCD-chippen skulle kunne bruges til at tage billeder med, da Willard S. Boyle og George E. Smith sidst i tresserne sad på AT&T Bell-laboratoriet og arbejdede med udviklingen af en hukommelseschip, hvor informationer kunne gemmes som elektroner i en halvleder.

En halvleder er et materiale, der har den egenskab, at det kan ændres fra at være elektrisk ikke-ledende til at være ledende og tilbage igen, og det er netop en af de ting, der er brug for i en hukommelse chip for at få informationerne ind og nu. Det skulle dog senere vise sig, at disse hukommelseschip - der dog aldrig blev den store succes, også kunne bruges til at optage billeder med.

Spande med elektroner

CCD står for charge-coupled device, og et af de billeder, der ofte bruges til at forklare, hvordan en CCD-chip virker, er en fodboldbane fyldt med spande.

Efter en regnbyge er vi nu interesseret i at finde ud af, hvor meget det har regnet forskellige steder på fodboldbanen. For at gøre dette skal vi være i stand til at måle, hvor meget vand der er i hver spand. CCD-chippen starter fra en ende med at måle, hvor meget vand der er i den første spand ved hjørneflaget ved hjemmebanemålet. Derefter kan CCD-chippen rykke alle spandene langs baglinjen en tak til højre og måle, hvor meget vand der er i den næste spand.

Denne animation viser, hvordan CCD-chippen måler mængden af elektroner i hver enkelt pixel og på den måde bestemmer, hvor meget hver enkelt pixel er blevet belyst. (Illlustration: NASA)

Når CCD-chippen har målt alle spandene langs baglinjen, rykkes alle rækkerne af spande en gang mod baglinjen, og der vil nu stå en ny række spande på baglinjen, som CCD-chippen kan gå i gang med at måle.
 

Dette er hemmeligheden bag CCD-chippen - at den kan flytte de enkelte spande henover chippen. En moderne CCD-chip kan måle mængden af vand i alle spandene på fodboldbanen eller elektronerne i pixels på nogle få millisekunder.

Lidt hjælp fra Einstein

Den hukommelseschip som Willard S. Boyle og George E. Smith arbejder med på AT&T Bell-laboratoriet kunne ikke bare måle mængden af vand i spandene (eller elektroner i pixels). Den kunne også lægge elektroner ind i de mange pixels. Man kunne således både få informationer ind i og ud af chippen, og på den måde kunne den bruges som en hukommelseschip, der kunne konkurrere med datidens hulkort.

I 1969 opdagede Willard S. Boyle og George E. Smith dog, at de også kunne få elektroner ind i chippen på en anden måde. Ved at gøre brug af den af Einstein opdagede fotoelektriske effekt belyste de chippen, og der blev skabt elektroner.

Disse elektroner kunne man via spandsystemet transporter ud af CCD-chippen og på den måde tage billeder. Billeder der skulle vise sig at revolutionere astronomien.

 

NASA vil selv afsløre planeterne

Selvom der nu ligger meget klare observationer fra Kepler, må eksterne forskere ikke afsløre, om satellitten har observeret nye planeter. Det er nemlig kun NASAs folk, der må det. (Illustration: NASA)

Kepler-satellittens hovedformål er at finde planeter omkring andre stjerner, og den del står NASA for. Det er derfor, de har bygget satellitten.

Vi har så fået lov til at studere svingninger på overfladen af stjernerne. Ved at studere svingningerne kan vi nemlig bestemme, hvor store stjerner er. Dette er vigtigt at vide for at kunne sige noget om, hvor store f.eks. planeter er.

Problemet er nu, at NASA gerne vil sikre sig, at jeg og de 300 andre (hovedsageligt europæiske) forskere, der skal studere svingninger i de stjerner, som Kepler har observeret, ikke finder og offentliggør planeter.

Dette kan måske lyde lidt som unfair konkurrence, men er i grunden meget rimeligt, når man tænker på, hvor meget tid nogle af folkene på NASA har lagt i at bygge satellitten.

Faktisk findes der personer som William Borucki, som er den videnskabelige leder, der har arbejdet på Kepler-satellitten i over 25 år.

Og de sidste 10 år er der kommet flere hundrede videnskabsfolk og ingeniører med på NASA. Det er selvfølgelig disse folk, der skal krediteres først, når Kepler finder sine planeter, lige meget hvem der finder dem.

Derfor er der lavet en aftale om, at selvom vi godt nok får lov til at analysere observationerne nu, så må vi ikke præsentere dem for andre, før NASA har præsenteret sine resultater på en konference i januar.

Så selvom jeg lige nu bruger det meste af min tid på at analysere observationerne fra Kepler, så må jeg ikke skrive om mine resultater før til januar.

Observationerne rengøres for planeter 

Før de 300 forskere, der skal studere svingninger i de stjerner, som Kepler observerer, kan modtage observationerne, skulle der søges for, at de ikke kan finde og offentliggøre planeter. Dette sker på tre måder:

For det første har vi alle skrevet under på, at vi ikke vil lede efter planeter, og at hvis vi finder dem alligevel (ved en fejl?), så må vi ikke offentliggøre dem.

For det andet bliver alle Keplers observationer først set manuelt igennem for planeter.

For det tredje kommer alle observationerne igennem noget, der skal ødelægge ethvert signal fra en planet. Software, der er specielt udviklet til netop det formål.

Behandlingen af Kepler-observationerne bliver - ud fra ovenstående tre måder - styret fra Aarhus Universitet, og i sidste uge hjalp jeg med at udføre punkt to. Altså kigge observationerne manuelt igennem for planeter.

De observationer, som det drejer sig om - de første som skulle offentliggøres - var målinger af lidt over 2000 stjerners lysstyrke, målt hver halve time i 10 dage.

En planet i disse observationer vil forårsage et lille dyk i lyskurverne, og det var sådanne dyk, som vi skulle kigge efter. Af indlysende årsager kan jeg ikke fortælle, om vi fandt nogle planeter, men jeg må gerne sige, at observationerne var ulig noget andet, jeg tidligere har set.

Støjen i målingerne var meget, meget mindre, end den har været i nogle målinger, der tidligere er lavet af andre stjerner end Solen. Men det var faktisk ikke det lave støjniveau, der begejstrede mig mest. Det, der begejstret mig mest, var, at støjen var så jævnt fordelt.

Når vi normalt laver målinger af andre stjerner fra Jorden, så ser vi, at støjen på de målinger, vi laver først og sidst på natten, er større, end i dem vi laver midt på natten, fordi det er mere mørkt midt på natten.

Lidt det samme har været tilfældet for de målinger, der er blevet lavet med andre satellitter end Kepler. Dette skyldes især, at alle disse satellitter har haft en bane, der lå meget tæt på Jorden, hvilket har betydet, at de har kredset rundt om Jorden omkring 15 omgange i døgnet, og dette kunne ses i observationerne.

Kepler derimod kredser ikke rundt om Jorden, men rundt om Solen sammen med Jorden (som beskrevet tidligere her), og derfor ændrer støjen sig ikke.

26 år gammel forudsigelse opfyldt

For 26 år siden i 1983 forudsagde Jørgen Christensen-Dalsgaard og Søren Frandsen fra Aarhus Universitet, at alle stjerner med samme struktur som vores egen Sol ville have svingninger på deres overflade.

Denne forudsigelse var alene baseret på nogle teoretiske overvejelser, og faktisk var der for nogle år siden en del diskussion om, hvorvidt forudsigelsen faktisk var rigtig.

Men de nye observationer fra Kepler og tidligere observationer fra den franske CoRoT-satellit viser meget tydeligt, at Jørgen og Søren havde ret. Alle stjerners overflade svinger.

Efter at have kigget over 2000 stjerner igennem for planeter har jeg i hvert fald endnu ikke set en, der ikke svinger.

1 år på 'HAT-P-7b' svarer til 2 dage

Sammenligning af Keplers observationer af HAT-P-7b med de jordbaserede observationer. Forskellen er stående og vidner om Keplers fantastiske præcision. (Illustration: NASA)

Min sidste dag her på mødet i Rio (de andre fortsætter en uge endnu) bød på en præsentation af de første observationer fra Kepler-satellitten.

Observationer, der er så præcise og stabile, at de allerede nu kan vise os stjernerne på en måde, vi aldrig har set dem før. Bl.a. kan de første observationer vise en skinnende exoplanet.

Kepler blev opsendt den 7. marts fra Cape Canaveral med en Delta II-raket. Observationerne ligger til grund for de netop offentliggjorte resultater fra den 10 dage lange commissioning, som gik forud for de rigtige videnskabelige observationer.

Men selvom disse billeder altså endnu ikke har nået at være igennem alle finjusteringerne, så er de stadig enestående og uden sidestykke til noget, vi tidligere har set. Den planet, som Kepler har observeret, hedder HAT-P-7b. Den var nemlig allerede kendt, før Kepler blev opsendt.

HAT-P-7b har således sit navn, fordi den blev observeret af et netværk af teleskoper kaldet HAT, og her var det den 7. planet, der blev opdaget. B'et er med i navnet, fordi man normalt kalder alle værtsstjerner for a og planeterne navngives derefter b, c, d osv.

HAT-P-7b er større end Jupiter, men kredser meget tættere omkring sin værtsstjerne. Faktisk er et år på HAT-P-7b kun lidt over 2 dage. Men man kan sådan set slet ikke tale om dag og nat på HAT-P-7b, da den hele tiden har samme side mod sin værtsstjerne.

Månen peger hele tiden den samme side mod Jorden. Dette betyder, at det på den ene side hele tiden er dag, og det på den anden side konstant er nat.

Kepler har nu observeret, hvordan den side, der peger mod stjernen, har en atmosfære, der lyser. Dette kan man se, når planeten passerer om på den anden side af stjernen, hvorefter det samlede lys fra planeten og stjernen bliver en lille smule mindre.

Det er dog en meget lille ændring, der er tale om, og derfor vidner dette om Keplers helt fantastiske præcision. Faktisk er ændringen bare halvanden gang større end den ændring, som Jorden ville have lavet i lyset fra Solen, hvis den blev observeret fra en satellit bygget af rumvæsner på en exoplanet derude.

Og da Keplers præcision nok skal blive meget bedre, når vi får arbejdet lidt med observationer, så vidner resultaterne allerede nu om, at vi nok skal finde planter som vores egen Jord, hvis de kredser forbi en af de stjerner, som Kepler kigger på.

Resultaterne blev fredag offentliggjort i Science. Jørgen Christensen-Dalsgaard og Hans Kjeldsen fra Århus Universitet er medforfatter.

Aktivitet og liv

Tredjedagen af mødet her i Rio har budt på 12 foredrag om aktiviteten på overfladen af Solen og andre stjerne.

Specielt startede vi med et rigtig godt foredrag, om hvilke effekt aktiviteten har på mulighederne for liv på planeter omkring andre stjerner. Konklusionen syndes at være, at for at en exoplanet skal have gode odds for at udvikle liv, så skal stjernen have en aktivitet meget lig vores egen Sol. Hvis stjernen er for aktiv, vil alt livet på planeterne omkring stjernen blive slået ihjel før det overhovedet når at blive dannet. Endvidere forhindrer for meget aktivitet også at planeterne udvikler en atmosfære - den bliver simpelthen blæst væk.

Stjerner der er mindre aktive end vores egen Sol har det problem, at de kun overlever i meget kort tid - en milliard år sådan rundt regnet, hvilket man regner med er for kort tid til, at liv som vi kender det kan nå at udvikle sig.

Solen på lavt blus

Et af de sidste foredrag kom med nye opdateret målinger af Solens totale udstråling som var meget overraskende. Målingerne fortaget af Claus Fröhlich vha. SOHO-satellitten viste, at Solens totale udstråling i det nuværende minimum er 22% (eller 0.22 W/m²) lavere end ved sidste minimum.

Dette er mange gange mere, end hvad man tidligere har forventet, at Solens totale udstråling kunne svinge med og det åbner mulighed for, at Solens totale udstråling over de sidste par hundrede år også kan have ændret sig med mere hvad vi tidligere har antaget. Dermed kan Solens totale udstråling have haft væsentlig betydning for klimaet. Dette er dog stadig svært at vurdere, da vi kun har nøjagtige målinger af Solens totale udstråling over de sidste 30 år, da sådanne målinger er nødt til, at blive lavet fra en satellit i rummet.

På dette grundlag kom klimarapporterne fra FN frem til, at ændringer i Solens totale udstråling kunne har haft en effekt på klimaet på 0.1 W/m², hvilket ikke er nok til at forklare den globale opvarmning på omkring 2-3 W/m². Det nye resultat fra Claus Fröhlich peger dog på, at vi skal være meget forsigtige med sådanne konklusioner, da det nu har vist sig at være meget svært (hvis ikke umuligt) at bestemme Solens totale udstråling fra f.eks. antallet af solpletter, som man tidligere har gjort.

 
Jeg fandt i dag den meget sjove kopi af Solen i rød chili, men måske det med Solens opførelse i disse tider havde været mere passende at lave den af jordbær.

 

1 minuts foredrag og officiel åbning

Det var kun formiddagen der i dag var afsat til videnskabelige foredrag, eftermiddagen var afsat til den officiel åbning. Faktisk er vi lige nu midt i den officielle åbning, hvor vi har hørt tale på tale af bl.a. præsidenten for den Internationale Astronomiske Union, borgmesteren for Rio, guvanøren for Rio, videnskabsministeren for Brasilien osv. Jeg må dog indrømme, at jeg har oplevet det der var mere oprivende og jeg har derfor sat mig ned bagerst i salen for at skrive.

Åbningen har dog også budt på en meget godt kulturelt optræden af en danse gruppe fra et nærliggende universitet.

Livet opstod på kometer

Formiddagen bød på tre foredrag; to mere om Solens cyklus og det forlænget minimum; og et om kometer. Det sidste foredrag beskrev, hvordan det er sandsynligt, at kometer har forsynet vores planet Jorden med en stor del af det vand der findes på den, men også at det er sandsynligt, at de tidligste former for liv blev skabt på kometer i vores solsystem.

Tanken er, at det ser ud som om alle forudsætningerne (vand, varme og lidt kemi) var tilstede på kometerne i det tidlige solsystem og da der var mange tusinde kometer, så har vores tidlige solsystem altså haft mange tusinde små laboratorier, hvor naturen har kunne forsøge at skabe liv. På nogle kometerne er det lykkes og nogle af disse kometer har været så været så heldige, at komme forbi den mest bebolige planet i solsystemet, nemlig Jorden.

Videnskabelige plakater

Efter de tre foredrag bød formiddagen på en lang række 1 minuts små præsentationer. På en videnskabelig konference som denne her, bliver de fleste af de videnskabelige præsentationer givet ved, at man medbringer en plakat, en poster, hvorpå man præsenterer sit arbejde og sine resultatet og der er rigtig mange posters til dette møde. Til det symposion som jeg hovedsageligt deltager i, er der alene over 100. Som noget relativt ny er man begyndt at give alle med en poster 1 minut til at præsentere en powerpoint-slide om deres poster.

Jeg har selv en poster med herned og gav derfor i dag en 1 minuts præsentation af den. Ideen er dels, at folk kan få sat ansigt på forskerne bag de forskellige posters, således at de ved, hvem de skal finde for at stille spørgsmål, og dels at giver forskerne en mulighed for, at gøre lidt reklame for deres poster og deres arbejde. Min præsentation om vores planer om at bruge observationer fra Kepler-satellitten til at studere cykluser i andre stjerner gik godt og det var også tydeligt at min poster efter præsentation fik mere opmærksomhed.

Her sidder jeg sammen med Andre-Nicolas Chene fra Canada (tv).

På gyngende grund

Så simpelt kan Solens cyklus forklares! Selvom om det måske ikke ser sådan ud, så er det faktisk en af de bedste beskrivelser af den teoretiske model, vi har for Solens cyklus eller Solens dynamo, som jeg har set. En teoretisk model, som en af foredragsholderne altså ikke mente, at vi kunne bruge til så meget.

Det naive håb jeg gik rundt med i maven om at mødet i Rio ville kaste lys over Solens sande tilstand ser ikke ud til at blive forløst. Selvom jeg i dag har hørt 10 foredrag om Solens cyklus og det forlængede sol-minimum, så har den sammenstemte konklusion været, at Solen opføre sig på en måde, vi ikke har observeret før og ingen har turdet spå om, hvad fremtiden byder.

2000 mennesker og 3 kaffekander

Min dag begyndte med at tage metroen til den anden af Rio og ankomsten til mødet var rimelig forvirrende. 2.000 deltagere, 6 sale alle med foredrag på samme tid og et program på over 500 sider. Selv om de lokale værter har været meget hjælpsomme og de fleste basale ting fungerer, så var den første kaffepause lidt af en prøvelse med kunne 3 kaffekander, der dog blev fyldt op, når de var tomme. På mirakuløs vis lykkes det faktisk mig at få et kop. Så heldig tror jeg ikke ham, der sad bagved mig under det efterfølgende foredrag var - i hvert fald kom det halvvejs inde i foredraget højlydte snorkelyde fra ham.

Ikke noget vi har set tidligere

Alle de foredrag jeg har hørt i dag på nær to har handlet om Solens cyklus og det forlængede minimum. Der har været foredrag om ændringer i Solens radius, i Solens farve, i Solens radio udstråling, i Solens magnetfelt, i sol vinden mv. Fællestrækket har været, at Solens opførelse de sidste par år er unik og ikke noget vi har oplevet før. Hvilket vi sige omkring de sidste 50 år, da vi kun har observationer af disse ændringer fra de sidste cirka 50 år.

Der er dog én undtagelse og det er solpletterne, dem har vi observeret de sidste 400 år og her har vi tidligere oplevet at Solen har opført sig som den gør nu. Dette skete bl.a. under Maunder og Dalton minimumet.

Ingen forudsigelser

Det var dog meget sigende at ingen af de 10 foredragsholder ture sige noget om hvordan Solen vil opføre sig i fremtiden. Er den på vej ind i et nyt Maunder- eller Dalton-minimum. En af de sidste foredragsholder komme tættest på, da han sagde noget i stil med, at forskellen mellem de teoretiske modeller for Solens cyklus og Solens faktiske opførelse, de sidste par år, har vist, at vi ikke længere kan lære noget af de teoretiske modeller. Det er nok og sætte det lidt på spidsen, men det er ingen tvivl om at vi sol-fysikker følger, at grunden gynger under os.

Det er nu ved at være midnat i Rio og om lidt skal jeg i seng, men først skal jeg lige have forberedt et 1 minuts foredrag til i morgen. Hvordan det går, det skal jeg nok fortælle i morgen.

 

Solens og stjernernes indflydelse på planeter

En exoplanet kan være beboelig, hvis temperaturen på overfladen er mellem 0 og 100 grader. I det varme og solrige Rio de Janeiro i Brasilien vil jeg i den kommende uge berette fra Den Internationale Astronomiske Unions møde.

Den næste uge skal jeg deltage i Den Internationale Astronomiske Unions møde i Rio de Janeiro, og min blog bliver derfor i denne uge lavet om til en dagbog over mine oplevelser på mødet.

Specielt glæder jeg mig meget til at deltage i et symposium om Solen og stjerners indflydelse på Jorden og andre planeter.

Svensmark internationalt

Dem, der tror, at det kun er i Danmark, der går forskere rundt og mener, at Solen har indflydelse på klimaet, tager fejl. En stor del af de indlæg, der er på konferenceprogrammet, handler nemlig om Solens indflydelse på Klimaet.

Og der er mange af indlæggene til dette symposium, der undersøger alle mulige aspekter ved Svensmarks idé om Solen, kosmiske stråler og skyer. F.eks. sammenhænge mellem Solen og nedbør på Indiens østkyst; mellem Solen og mængden af vand i Sydamerikanske floder; mellem kosmiske stråler og vandstanden i verdenshavne.

Hvad sker der med Solen?

Et andet af de emner, som helt sikker vil komme til heftig diskussion under dette symposium, er det forlængede solminimum. Således handler en stor del af indlæggene om modeller for Solens dynamo; analyser af tidligere minimummer à la det, vi oplever nu; og selvfølgelig mulige forudsigelser af, hvordan Solen vil opføre sig de kommende år.

Muligheden for liv

Det sidste emne, som jeg glæder mig meget til at høre om, handler om, hvordan cyklusser i andre stjerner kan påvirke sandsynligheden for liv på de planeter, der evt. måtte kredser omkring de andre stjerner.

Dette er et meget nyt og spændende felt, som først er blevet skabt inden for de seneste år, efter man har opdaget et stigende antal exoplaneter i den såkaldte 'beboelige zone'.

Exoplaneter defineres til at ligge i den beboelige zone, hvis temperaturen på deres overfalde er mellem 0 og 100 grader, altså hvis der kan findes flydende vand på kloden.

Hvis Svensmaks ide derfor er korrekt, vil aktiviteten af de stjerner, som exoplaneterne kredser omkring, være central for at vurdere, om planterne ligger i den beboelige zone.

En anden ting er, at selvom solaktivitet i for store mængder kan være skadelig, så er den også med til at beskytte os mod for mange kosmiske stråler. Derfor er det også vigtigt at aktiviteten af stjernerne er tilpas.  

Det er nu søndag eftermiddag i Rio, og jeg er trukket indenfor for at komme i ly for den værste sol. I morgen kl. 9 starter mødet, og jeg glæder mig til at berette derfra.