Изображение солнечного диска с множеством солнечных пятен, которые кажутся темными по сравнению с окружающей средой, полученное миссией Обсерватории солнечной динамики. Авторы и права: HMI/SDO/НАСА; Тип лицензии: Attribution-ShareAlike (CC BY-SA 4.0)
Исследователи из Центра передового опыта в области космических наук Индии в IISER Калькутте обнаружили новую взаимосвязь между магнитным полем Солнца и циклом солнечных пятен, которая может помочь предсказать, когда произойдет пик солнечной активности. Их работа показывает, что максимальная интенсивность 25-го солнечного цикла, продолжающегося цикла солнечных пятен, неизбежна и, вероятно, произойдет в течение года. Новое исследование опубликовано в «Ежемесячных уведомлениях Королевского астрономического общества: письма».
Наша звезда, Солнце, состоит из горячего ионизированного газа, известного как плазма. Огромные плазменные потоки и конвекция вместе образуют магнитные поля внутри Солнца, которые проявляются на поверхности в виде темных пятен. Эти солнечные пятна сравнимы по размеру с Землей и являются очагами интенсивного магнетизма, примерно в 10 000 раз более сильного, чем магнитное поле Земли.
Иногда магнитные поля солнечных пятен нарушаются в результате сильных событий, которые приводят к рождению солнечных магнитных бурь, таких как вспышки или выбросы корональной массы. Эти бури выделяют высокоэнергетическое излучение и выбрасывают огромное количество намагниченной плазмы в космическое пространство. Самый сильный из этих штормов может нанести серьезный ущерб орбитальным спутникам, электросетям и телекоммуникациям, если он направлен на Землю.
Столетия наблюдений, начиная с начала 1600-х годов, показывают, что количество солнечных пятен, наблюдаемых на Солнце, периодически меняется. Примерно каждые 11 лет количество пятен и интенсивность солнечной активности достигают пика, когда ожидаются наиболее сильные возмущения планетарной космической среды — или космической погоды. Однако предсказать, когда наступит этот пик, остается сложной задачей.
Солнечный цикл создается механизмом динамо, приводимым в движение энергией плазменных потоков внутри Солнца. Предполагается, что этот механизм динамо включает в себя два основных компонента магнитного поля Солнца: один проявляется в цикле солнечных пятен, а другой проявляется в повторении крупномасштабного дипольного поля Солнца; последнее очень похоже на магнитное поле Земли, простирающееся от одного полюса Солнца к другому. С циклом солнечных пятен также наблюдается усиление и ослабление дипольного поля Солнца, северный и южный магнитные полюса меняются местами, также каждые 11 лет.
В 1935 году швейцарский астроном Макс Вальдмайер обнаружил, что чем быстрее скорость нарастания цикла солнечных пятен, тем сильнее его сила, поэтому более сильным циклам требуется меньше времени, чтобы достичь максимальной интенсивности. Это соотношение часто использовалось для прогнозирования силы цикла солнечных пятен на основе наблюдений за его ранней фазой восхода.
Это открытие дополняет эффект Вальдмайера, соединяя два основных компонента магнитного поля Солнца и поддерживая теорию о том, что эволюция солнечных пятен является неотъемлемой частью функционирования процесса солнечного динамо, а не просто его симптомом.
Эти новые наблюдения за скоростью уменьшения дипольного магнитного поля Солнца можно с пользой объединить с наблюдениями за солнечными пятнами, чтобы предсказать, когда текущий цикл достигнет пика. Анализ показывает, что максимум 25-го солнечного цикла, скорее всего, произойдет в начале 2024 года, а неопределенность в оценке простирается до сентября 2024 года.
Благодаря этому последнему открытию открывается новое окно для прогнозирования времени пика солнечных циклов — когда ожидается наиболее интенсивная активность и наиболее частые возмущения космической погоды.
Информация от: Королевским астрономическим обществом.
