Активность Солнца удивила ученых: достигает своего пика раньше срока

Активность Солнца достигает своего пика раньше, чем ожидалось учеными. По мере того как солнце приближается к пику своего текущего солнечного цикла, наша звезда становится все более активной. И, по мнению ученых, этот пик может наступить раньше, чем прогнозировалось.

фото: nasa.gov

Примерно каждые 11 лет солнце переживает периоды низкой и высокой солнечной активности, что связано с количеством солнечных пятен на его поверхности. Эти темные области, некоторые из которых могут достигать размеров Земли или больше, управляются сильными и постоянно меняющимися магнитными полями Солнца, рассказывает канал CNN.

В течение солнечного цикла солнце будет переходить от спокойного периода к интенсивному и активному. Во время пика активности, называемого солнечным максимумом, магнитные полюса Солнца меняются местами. Затем звезда снова успокоится во время своего минимума.

Первоначально прогнозировалось, что пик активности начнется в июле 2025 года. Теперь эксперты полагают, что циклический пик, скорее всего, наступит в середине-конце 2024 года.

Текущий солнечный цикл, известный как 25-й солнечный цикл, был насыщен активностью, большей, чем ожидалось. Ученые из Центра прогнозирования космической погоды Национального управления океанических и атмосферных исследований в Боулдере, штат Колорадо, уже отследили больше солнечных пятен, чем было подсчитано на пике предыдущего цикла.

“Нет двух одинаковых солнечных циклов, — рассказывает Марк Миш, научный сотрудник Центра прогнозирования космической погоды. – Этот солнечный максимум является эквивалентом космической погоды сезона ураганов. Это когда мы видим самые сильные штормы. Но в отличие от сезона ураганов, который длится несколько месяцев, солнечный максимум длится несколько лет”.

Повышенная активность также включала сильные солнечные вспышки и корональные выбросы массы, или большие облака ионизированного газа, называемые плазмой, и магнитные поля, которые вырываются из внешней атмосферы Солнца. Солнечные бури, генерируемые солнцем, могут повлиять на электросети, GPS и авиацию, а также спутники на низкой околоземной орбите. Эти события также приводят к отключению радиосвязи и даже создают риски для космических полетов с экипажем.

Хорошо известный пример произошел, когда 29 января 2022 года на солнце произошла серия корональных выбросов массы, в результате чего внешняя атмосфера Земли нагрелась и расширилась. Это расширение привело к сгоранию 38 из 49 спутников Starlink, запущенных компанией SpaceX.

Но увеличение активности не является чем-то необычным, и оно будет продолжаться только по мере приближения солнечного максимума, отмечает CNN.

“Это абсолютно нормально, – утверждает доктор Алекс Янг, заместитель директора по науке научного отдела гелиофизики НАСА в Центре космических полетов имени Годдарда в Гринбелте, штат Мэриленд. – То, что мы видим, в целом вполне ожидаемо. По мере приближения к солнечному максимуму вы видите, как все больше солнечных пятен появляется скоплениями. Иногда эти сгустки будут больше и сохранятся дольше”.

По мере приближения солнечного максимума скопления солнечных пятен будут формироваться все чаще, что приведет к повышению активности.

“По мере того как мы становимся все более зависимыми от технологий, от электросетей, от спутников, от самолетов и от GPS, воздействие космической погоды усиливается, потому что именно на эти системы влияют солнечные бури, — отмечает Марк Миш. – Хотя этот конкретный цикл не является чем-то примечательным с точки зрения солнца, с нашей точки зрения это так”.

Новыми прогнозами солнечного максимума руководили Скотт Макинтош, заместитель директора Национального центра атмосферных исследований, и Роберт Лимон, младший научный сотрудник Института планетарной гелиофизики имени Годдарда, вместе со своими сотрудниками. Институт является партнерством Мэрилендского университета, округа Балтимор, Мэрилендского университета, Колледж-парка и Американского университета с НАСА.

Вместо того чтобы отслеживать солнечные пятна, исследователи сосредоточились на том, что они называют “терминатором”, точке, когда активность в течение одного солнечного цикла исчезает с поверхности Солнца, за чем следует резкое увеличение солнечной активности в новом цикле.

Солнечные пятна считаются краеугольным камнем предсказания солнечного цикла, но Роберт Лимон рассказал, что он и его коллеги считают, что отслеживание магнитной активности, которая приводит к появлению солнечных пятен, может дать более точные прогнозы.

Как только достигается солнечный максимум, активность может сохраняться в течение многих лет.

По словам Лимона, на самом деле количество солнечных вспышек достигает пика после максимума. Увеличение происходит в фазе подъема четных солнечных циклов и в фазе спада нечетных циклов.

“Пик последствий наступает через пару лет после максимума, так что самые большие последствия здесь, на Земле, произойдут после максимума, — сказал ученый. – Именно тогда вы ожидаете увидеть самый большой фейерверк. Даже если солнечных пятен меньше, они более продуктивны”.

Хотя обычно требуется около четырех лет, чтобы перейти от солнечного минимума к солнечному максимуму, по словам Марка Миша, простого пика для максимума не существует, потому что солнце настолько изменчиво.

По словам доктора Янга, иногда во время некоторых солнечных циклов происходят два пика, когда северное и южное полушария солнца не синхронизированы. Это может произойти, когда количество солнечных пятен в одном полушарии достигает максимума в другое время, чем в другом полушарии, что приводит к длительному максимуму.

Солнечный максимум может длиться около двух лет, прежде чем все утихнет, а это означает, что вероятность солнечных бурь может оставаться высокой дольше, чем фактический пик, подчеркивает Марк Миш.

Однако более положительным побочным эффектом повышенной солнечной активности являются полярные сияния, которые танцуют вокруг полюсов Земли, известные как северное сияние (aurora borealis) и южное сияние (aurora australis).

Когда заряженные частицы от выбросов корональной массы достигают магнитного поля Земли, они взаимодействуют с газами в атмосфере, создавая на небе разноцветный свет.

Геомагнитные бури, вызванные солнцем в феврале и апреле, привели к тому, что полярные сияния были видны в местах, где их редко можно увидеть, в том числе далеко на юге, в Нью-Мексико, Миссури, Северной Каролине и Калифорнии в Соединенных Штатах, а также на юго-востоке Англии и других частях Соединенного Королевства.

По словам доктора Янга, в зависимости от местоположения полярные сияния не всегда могут быть видны над головой, но они также могут вызывать красочное отображение на горизонте. По словам ученого, тем, кто заинтересован в наблюдении более интенсивных полярных сияний в будущем, возможно, стоит отправиться на Аляску, в Канаду, Исландию, Норвегию, Скандинавию или на верхний полуостров Мичиган.

По словам Марка Миша, хотя наиболее вероятное время возникновения солнечных бурь — это время максимума, они могут произойти в любое время цикла.

Команды Центра прогнозирования космической погоды используют данные наземных и космических обсерваторий, магнитные карты поверхности Солнца и ультрафиолетовые наблюдения внешней атмосферы Солнца, чтобы определить, когда солнце с наибольшей вероятностью вызовет солнечные вспышки, выбросы корональной массы и другие космические погодные явления, которые могут повлиять на землю.

По словам Билла Мурта, координатора программы центра, центр предоставляет прогнозы, часы наблюдения, предупреждения и оповещательницы тем, кто пострадал от космической погоды, как можно скорее, заблаговременно, от нескольких часов до нескольких недель.

Солнечные вспышки могут практически мгновенно повлиять на связь и GPS, поскольку они разрушают ионосферу Земли или часть верхних слоев атмосферы.

Энергетические частицы, выделяемые солнцем, также могут нарушить работу электроники на космических кораблях и воздействовать на астронавтов без надлежащей защиты в течение от 20 минут до нескольких часов.

Вещество, выбрасываемое с ускорением от Солнца во время корональных выбросов массы, может достичь Земли между 30 и 72 часами позже, вызывая геомагнитные бури, которые воздействуют на спутники и создают электрические токи в верхних слоях атмосферы, которые проходят через землю и могут оказывать влияние на электросети.

Согласно исследованию Геологической службы США, регионы к востоку от Аппалачских гор, на Верхнем Среднем Западе и в пределах Тихоокеанского Северо-запада более подвержены перебоям в электросетях, поскольку грунт в этих районах проводит ток по-разному в зависимости от его состава.

Штормы также влияют на схему полетов коммерческих авиакомпаний, которым предписано держаться подальше от полюсов Земли во время геомагнитных бурь из-за потери связи или навигационных возможностей.

Предсказать, когда следующая крупная солнечная буря окажет влияние на землю, сложно. Экстремальные штормы случались и раньше, например, тот, который вывел из строя энергосистему в Квебеке в 1989 году, и Каррингтонское событие 1859 года.

Последняя остается самой сильной геомагнитной бурей, когда-либо зарегистрированной, в результате чего телеграфные станции искрят и загораются.

Если бы такое событие произошло сегодня, это могло бы нанести ущерб на триллионы долларов и вывести из строя некоторые электросети на значительный промежуток времени.

солнце и его тайны завораживали человечество на протяжении тысячелетий. солнце является якорем нашей солнечной системы и обеспечивает тепло и свет, необходимые жизни для выживания, однако остается много вопросов о его внутренней части, которая определяет его магнитную активность, отмечает CNN.

“С одной стороны, оно влияет на нашу повседневную жизнь, — говорит Марк Миш. – Мы с самого начала организовывали наши общества в соответствии с временами года солнца. Но в то же время это окно в Космос”.

Источник