Интенсивность вспышек на Солнце нарастает и снижается в соответствии с 11 летним циклом.
Солнце живет в примерно 11‑летнем цикле: его магнитное поле меняет полярность, число солнечных пятен сначала растет, а затем падает. Пятна — это активные магнитные области на поверхности светила, где рождаются вспышки и корональные выбросы массы. Такие события сопровождаются выбросом потоков заряженных частиц, которые способны нарушать работу спутников, связи, навигации и энергосетей на Земле.
Долгосрочный прогноз силы следующего цикла всегда был сложной задачей: каждый цикл по-своему уникален. Команда специалистов Университета Уорика под руководством профессора Сандры Чэпмен показала, что самый экстремальный космический «шторм» не утихает постепенно. Вместо этого, в каждом цикле имеется четкий момент, когда самые сильные события резко прекращаются. Ученые назвали его «точкой выключения».
Ключевой находкой стало то, что количество пятен на Солнце в этой фазе тесно связано с максимальным числом пятен в следующем цикле. Иначе говоря, измерив активность Солнца в момент, когда самые мощные вспышки «обрываются», можно оценить, насколько бурным будет следующий цикл — и это за долгие годы до того, как он сам достигнет максимума. Это дает преимущество по времени по сравнению с традиционными методами оценки активности нашего светила, которые обычно опираются на данные о солнечном минимуме.
В каждом цикле имеется четкий момент, когда самые сильные события резко прекращаются: так называемая «точка выключения».Новый метод оценки базируется на более ранней работе Чэпмен над «солнечными часами» — системой, которая переводит нерегулярные циклы Солнца в более упорядоченное представление. Тогда уже стало ясно, что экстремальная космическая погода исчезает не плавно, а скачкообразно, на определенной стадии.
Авторы уже применили новый метод к будущему 26‑му солнечному циклу. Предварительный прогноз: он будет умеренным, с максимальным числом пятен порядка 100−120, то есть сопоставимым или даже слабее нынешнего 25‑го цикла. Однако пока это оценка с большими допущениями: «точка выключения» для текущего цикла еще не достигнута, ее положение приходится экстраполировать. По словам Чэпмен, примерно через два года, когда Солнце войдет в эту фазу, можно будет сделать более точный прогноз, опираясь уже на реальные наблюдения. Даже в этом случае у ученых останется около семи лет до пика 26‑го цикла — достаточно большой временной промежуток, чтобы лучше подготовиться к возможным вспышкам активности.
Новая техника также помогает понять, почему экстремальные бури вообще «обрываются». Оказывается, это происходит тогда, когда активные области с пятнами опускаются ниже примерно 15° солнечной широты. В ходе цикла пятна формируют «бабочку»: сначала появляются на высоких широтах и постепенно смещаются к экватору. Солнце вращается дифференциально — разные широты делают оборот с разной угловой скоростью. Именно эта разница «скручивает» магнитные поля и подпитывает самые мощные корональные выбросы.
Новая методика была успешно проверена в прошлом солнечном цикле.Ниже 15° дифференциальное вращение заметно ослабевает, возникает ко‑вращающаяся зона вокруг экватора — своего рода солнечный «струйный поток». Чэпмен полагает, что в этой области главный механизм усиления вспышек гаснет и вместе с ним выключается и экстремальная космическая погода. Анализ 27‑дневных (средний период вращения Солнца) колебаний геомагнитной активности Земли и сопоставление с бурями показали, что после точки выключения сильные шторма сменяются более регулярными, умеренными возмущениями, вероятнее всего вызванными ко‑вращающимися потоками, а не мощными корональными выбросами.
Интересно, что новая методика уже прошла первую проверку. Ранее она указывала, что 25‑й цикл будет активнее, чем предполагали многие прогнозы. Именно усиленная активность привела к сильнейшим за два десятилетия геомагнитным бурям в мае 2024 года, которые сопровождались яркими полярными сияниями.
Помимо практического значения для защиты инфраструктуры, работа дает подсказки о внутреннем механизме солнечного динамо — процесса, формирующего и поддерживающего магнитное поле Солнца. Выделив конкретную фазу, когда «закладывается» поле следующего цикла, ученые получают новое «окно» для изучения глубинной физики нашей звезды.
Ранее ученые выяснили, почему у Солнца такой тонкий тахоклин.
Источник новости: hi-tech.mail.ru
