Sólin er sérstæð

SÓLIN er líklega á lofti þegar þú lest þessa grein eða nýlega sest. Og þú veist að hún rís aftur á morgun. Skiptir það máli? Já, því að ef sólargeislanna nyti ekki við væri ekkert líf á jörðinni — og þú værir ekki til. Hið fjölskrúðuga líf með milljónum tegunda, allt frá einfrumugerlum til ógnarstórra hvala, væri horfið.

Að vísu nær ekki nema hálfur milljarðasti hluti af orkuútstreymi sólar hingað til jarðar, en engu að síður duga þessir fáeinu „brauðmolar“ af „borði“ sólar til að næra jarðlífið og viðhalda því. Og það sem meira er: ef hægt væri að beisla þetta agnarlitla brot sólarorkunnar með áhrifaríkum hætti væri auðvelt að fullnægja orkuþörf nútímaþjóðfélags og vel það.

Flestar bækur um stjarnfræði tala um að sólin sé venjuleg stjarna, „fremur hversdagslegt himintungl.“ En er sólin „hversdagslegt himintungl“ að öllu leyti? Guillermo Gonzalez, sem er stjarnfræðingur við Washingtonháskóla í Seattle í Bandaríkjunum, heldur því fram að sólin sé mjög sérstæð. Ætti það að hafa áhrif á leit manna að lífi á öðrum hnöttum? „Það eru færri stjörnur en menn halda færar um að framfleyta vitsmunalífi,“ svarar Gonzalez. „Stjarnfræðingar eyða tímanum að mestu leyti til einskis nema þeir takmarki leitina við jafnóvenjulegar stjörnur og sólina.“

Hvað er svona sérstætt við sólina sem gerir hana færari en margar aðrar stjörnur til að viðhalda lífi? Þegar við skoðum það skulum við hafa í huga að margt er tilgátukennt í stjarneðlisfræðinni.

Forvitnileg einkenni

● Án fylgistjörnu : Stjarnfræðingar áætla að 85 prósent allra stjarna í nágrenni sólar séu tvístirni eða þyrpingar fleiri stjarna sem snúast hver um aðra. Aðdráttaraflið heldur þyrpingunni saman.

 En sólin á sér enga fylgistjörnu. Stjarnfræðingurinn Kenneth J. H. Phillips segir í bókinni Guide to the Sun að ‚sólin virðist fremur óvenjulegt tilfelli vegna þess að hún er ein.‘ En einmitt það að sólin er ein veldur því að braut jarðar er mjög regluleg og við það skapast skilyrði á jörðinni sem eru hliðholl lífi, að sögn Gonzalezar.

● Efnismikil stjarna: Gonzalez bendir á annað sérkenni sólar sem er það að „hún tilheyrir þeim tíunda hluta stjarna sem efnismestar eru í næsta nágrenni,“ að sögn tímaritsins New Scientist. Phillips bendir á að ‚sólin sé 99,87% af massa sólkerfisins og að aðdráttarafl hennar stjórni þar af leiðandi öllum hnöttum þess.‘

Af þessum orsökum getur jörðin verið allfjarri sólu án þess að þeytast út í buskann, en fjarlægðin er um 150 milljónir kílómetra. Þessi tiltölulega mikla fjarlægð jarðar frá sólu kemur í veg fyrir að jörðin sviðni í sólarhitanum.

● Eðlisþung efni: Gonzales nefnir að í sólinni sé 50 prósentum meira af eðlisþungum frumefnum, svo sem kolefni, köfnunarefni, súrefni, magnesíum, kísil og járni, en í öðrum stjörnum af svipuðum aldri og svipaðri gerð. Að þessu leyti sker sólin sig úr hópi jafningja sinna. „Hlutfallsmagn þungra frumefna í sólinni er mjög lágt,“ segir Phillips, „en er enn lægra í sumum stjörnum.“ Stjörnum með sama hlutfallsmagn þungra frumefna og sólin er skipað í flokk sem kallast stjörnubyggð 1.

Er eitthvert samhengi milli magnhlutfalls þungra frumefna og lífsins á jörðinni? Já, lífið er háð eðlisþungu frumefnunum sem eru mjög sjaldgæf eða innan við 1 prósent efnis í alheiminum. Jörðin er hins vegar að mestu leyti samsett úr eðlisþungum frumefnum. Hvers vegna? Vegna þess að hún er á braut um fremur óvenjulega stjörnu, að sögn stjarnfræðinga, það er að segja sólina.

 ● Næstum hringlaga sporbraut: Það er annar kostur sem fylgir því að sólin skuli vera í stjörnubyggð 1, en hann er sá að „sporbraut stjarna í stjörnubyggð 1 er yfirleitt næstum hringlaga miðað við miðpunkt vetrarbrautarinnar,“ að því er segir í bókinni Guide to the Sun. Braut sólar er nær því að vera hringlaga en brautir annarra stjarna af svipuðum aldri og gerð. Hefur það einhver áhrif á lífið á jörðinni? Já, því að hringlaga ferill sólar kemur í veg fyrir að hún steypist innar í vetrarbrautina þar sem sprengistjörnur eru algengar.

● Stöðugt birtustig: Sólin er einnig athyglisverð fyrir það að birtustig hennar er töluvert stöðugra en gerist og gengur með áþekkar stjörnur. Með öðrum orðum er ljósafl sólar býsna stöðugt og jafnt.

Tiltölulega stöðugt ljósafl skiptir miklu máli fyrir lífið á jörðinni. Vísindasagnfræðingurinn Karl Hufbauer segir að „tilvera okkar á jörðinni sé til merkis um það að ljósafl sólarinnar sé einn af stöðugri umhverfisþáttunum.“

● Brautarhalli: Sporbaugur sólar hallast mjög lítið miðað við vetrarbrautarsléttuna. Hvernig stuðlar það að velferð lífsins á jörðinni?

Langt utan við sólkerfið er hið svokallaða Oortsský sem er gríðarstórt, kúlulaga forðabúr halastjarna. * Ef sporbaugur sólar hallaðist meira miðað við vetrarbrautarsléttuna myndi sólin ganga skyndilega gegnum hana og við það gæti komist rót á Oortsskýið. Það myndi, að sögn stjarnfræðinga, hafa í för með sér að halastjörnum myndi rigna yfir jörðina með hrikalegum afleiðingum.

Sólmyrkvar segja sína sögu

Í sólkerfinu eru að minnsta kosti 60 tungl sem ganga um sjö reikistjörnur af þeim níu sem þar eru. En jörðin virðist vera eina reikistjarnan í sólkerfinu þar sem verða almyrkvar á sólu. Hvernig stendur á því?

 Sólmyrkvi verður þegar tunglið gengur milli sólar og jarðar. Til að sól og tungl skarist fullkomlega þarf sýndarstærð þeirra frá jörðu að vera hér um bil sú sama. Og sú er einmitt raunin. Þvermál sólar er að vísu 400 sinnum meira en þvermál tungls, en á móti kemur að hún er næstum 400 sinnum fjær jörðu en tunglið.

En fjarlægð jarðar frá sólu, og sýndarstærð sólar þar með, snýst ekki aðeins um almyrkva. Fjarlægðin er líka mikilvægt skilyrði fyrir lífi á jörðinni. „Ef við værum örlítið nær sólu eða fjær yrði jörðin annaðhvort oft heit eða of köld og þar með óbyggileg,“ segir Gonzalez.

Og fleira má nefna. Tunglið er óvenjustórt af tungli að vera og greiðir fyrir lífinu á jörðinni vegna þess að aðdráttarafl þess temprar svonefnda pólveltu jarðar. Ef veltan á snúningsmöndli jarðar væri of mikil myndi það hafa í för með sér stórkostlegar loftslagssveiflur. Lífið á jörðinni er sem sagt háð nákvæmlega réttri fjarlægð milli sólar og jarðar og tungli af réttri stærð, auk allra hinna sérstæðu eiginleika sólarinnar. Hvaða líkur eru á því að þessi nákvæma samsetning sé hrein tilviljun?

Hrein tilviljun?

Setjum sem svo að þú farir með bílinn þinn í vélarstillingu til bifvélavirkja. Hann vinnur verkið vel og bíllinn er í fullkomnu lagi þegar þú sækir hann. Hvernig heldurðu að hann myndi bregðast við ef þú fullyrtir síðar að nákvæm vélarstilling hans væri hrein slysni eða tóm tilviljun?

Það má spyrja hins sama varðandi sérstæða gerð sólarinnar. Sumir vísindamenn reyna að telja okkur trú um að samsetning sólarinnar, braut hennar, fjarlægð hennar frá jörðu og allir aðrir eiginleikar hennar séu einungis heppileg tilviljun. Er heil brú í því? Finnst þér það rökrétt?

Nákvæmlega stillt bílvél segir sína sögu um menntun og færni bifvélavirkjans, og sólin — ein margra himintungla — segir okkur eitthvað líka. Sérstæðir eiginleikar hennar, sem eru forsenda lífs á jörðinni, segja skýrt og greinilega að þessi stjarna sé handaverk viturs og voldugs hönnuðar og skapara. Páll postuli orðaði það þannig: „Hið ósýnilega eðli hans, bæði hans eilífi kraftur og guðdómleiki, er sýnilegt frá sköpun heimsins, með því að það verður skilið af verkum hans.“ — Rómverjabréfið 1:⁠20.

[Neðanmáls]

[Innskot á blaðsíðu 17]

Aðeins um hálfur milljarðasti hluti af orkuútstreymi sólar nær til jarðar.

[Mynd á blaðsíðu 16]

Sólstrókar eins og þessi hafa ekki ógnað lífi á jörðinni.

[Credit line]

Ljósmyndir á bls. 2, 15 og 16: NASA

[Mynd á blaðsíðu 17]

Sólin og tunglið virðast jafnstór frá jörðu séð svo að það getur orðið almyrkvi á sólu. Er það tilviljun?

[Mynd á blaðsíðu 18]

Ef sporbaugur sólar væri annar gæti halastjörnum rignt yfir jörðina með hrikalegum afleiðingum.