Наше солнце переходит в спячку, а это означает, что температура еще больше упадет

Каждый цикл солнечных пятен становился менее интенсивным. Это означает, что температура падает. И сейчас погода следует этой тенденции, сообщает kratko-news.com.

Между тем, в субботу на северо-востоке США были побиты или побиты десятки холодных рекордов. В других регионах планеты также наблюдается падение температур.

Как показано в предыдущих статьях, низкие температуры в апреле и мае 2021 года стали причиной повреждения или полного уничтожения урожая, фруктов и овощей, а также задержки сбора урожая в Европе.

Так наша звезда засыпает?

Под солнечной активностью понимается состояние магнитного поля Солнца и связанные с ним явления: солнечные пятна, вспышки, солнечный ветер и корональные выбросы. В периоды минимальной солнечной активности такие явления часто бывают редкими и слабыми. Во время солнечного максимума они наиболее сильны и часты. Колебания магнитного поля на Солнце могут происходить в совершенно разных временных масштабах, от секунд до миллиардов лет. Когда астрономы говорят о «замедлении» или периоде покоя солнечной активности, это не означает, что солнце перестанет светить, но это означает замедление активности.

У Солнца есть один особый ритм, длящийся примерно 11 лет, в котором полярное магнитное поле меняет полярность. Индикатором этого изменения служат солнечные пятна. В самом деле, это часто называют «циклом солнечных пятен».

Хотя сами солнечные пятна впервые подробно наблюдались Галилео, Кристофом Шайнером и другими с 1609 года, согласно Британской библиотеке, цикличность их появления и исчезновения была впервые отмечена в 1775 году датским астрономом Кристианом Хорребоу. Затем они были повторно открыты в 1843 году Генрихом Швабе. В 1848 году швейцарский астроном Рудольф Вольф использовал результаты Швабе и других, а также свои собственные наблюдения, чтобы вычислить 11-летний цикл и математический метод для подсчета количества солнечных пятен. По данным Национального управления океанических и атмосферных исследований (NOAA), это так называемое «число Вольфа» используется и сегодня.

Многие другие астрономы в то время либо независимо наблюдали этот цикл, либо были вдохновлены результатами других. Собственный расчет Вольфом цикла солнечных пятен с 1755 по 1766 год был назван первым, и с тех пор каждый цикл солнечных пятен постепенно нумерулся как таковой. Сейчас мы находимся в 25-м цикле.

Но иногда пятна вообще не появляются. Так было в течение 80 дней первых шести месяцев текущего солнечного цикла, который начался в декабре 2019 года. Это было еще больше для того же периода в 24-м цикле, где был 281 день без пятен. В период с 1645 по 1715 год наблюдалось почти полное падение количества солнечных пятен, их можно было буквально пересчитать по двум стрелкам.

Вольф изо всех сил пытался собрать воедино солнечные циклы до середины 1700-х годов из-за нехватки информации, но это не означало, что солнечных пятен не наблюдали. Многие выдающиеся астрономы того времени, такие как Джованни Кассини, продолжали проводить наблюдения. Это 70-летнее солнечное затишье позже было отмечено немецким астрономом Густавом Шперером, который позже вдохновил британо-ирландскую команду мужа и жены Эдварда и Анни Маундер. С тех пор этот период был назван минимумом Маундера, согласно Британской энциклопедии.

Были и другие периоды затишья до и после, такие как минимумы Шперера и Дальтона. Тем не менее, Мадхулика Гухатакурта, гелиофизик из НАСА, выступая в личном качестве, задала вопрос, как доступные тогда технологии повлияли на наблюдения.

«Во время минимума Маундера, когда мы не могли обнаружить никаких солнечных пятен, остается вопрос, насколько хорошо мы могли бы обнаруживать очень слабые солнечные пятна тогда или даже сейчас?» — она рассказала «Все о космосе».

«Мы не знаем и не можем этого измерить. Неопределенность, связанная с отсутствием солнечных пятен, намного сложнее, чем их подсчет во время солнечного максимума».

В 2020 году в 25-м цикле было на 80% больше солнечных пятен по сравнению с аналогичным периодом для 24-го цикла, что позволяет предположить, что текущий цикл на самом деле может быть сильнее, чем слабее. Международная группа по прогнозированию 25-го солнечного цикла заявила в сентябре 2020 года, что они ожидают, что 25-й цикл будет примерно таким же сильным, как и 24-й цикл. Изменился ли консенсус с тех пор или он остался прежним?

«Консенсус не изменился», — сказал All About Space сопредседатель группы Дуг Бизекер. 

По-прежнему консенсус в том, что текущий цикл будет во многом похож на цикл 24.

«Мы не видели ничего, что существенно отличалось бы на ранних стадиях этого цикла от панельного прогноза пика в 115 солнечных пятен в июле 2025 года».

Прогнозы основаны на 13-месячном «сглаженном числе солнечных пятен» — статистическом методе расчета солнечных пятен. И нужно быть терпеливым при изучении солнца.

Как сказал Бизекер: «После начала цикла может пройти до трех лет, прежде чем мы сможем с уверенностью сказать, верен ли прогноз».

Гухатакурта считает, что этот цикл не является чем-то необычным. 

«Рассматривая солнечные пятна как нефизический показатель солнечной активности, я думаю, что этот солнечный цикл не является чем-то необычным, особенно в контексте предыдущего цикла. Этот цикл как бы имитирует это. Даже в начале 1800-х и 1900-х годов вы видите циклы такого масштаба».

Успешное предсказание солнечной погоды, безусловно, необходимо при проверке научных теорий о том, как работает Солнце. Но для этого есть более важная практическая причина. Сильные вспышки на Солнце и выбросы корональной массы, которые, скорее всего, произойдут во время солнечных максимумов, могут нарушить современные технологии.

Поток частиц высоких энергий может повредить космические корабли, спутники и даже наземные энергетические системы. Последние особенно уязвимы, поскольку солнечное излучение легко нарушает магнитное поле Земли, вызывая токи в длинных линиях электропередач. По сообщению НАСА, такая геомагнитная буря разрушила большие сетевые трансформаторы и в марте 1989 года отключила весь Квебек, Канада. И это было просто повторением истории. В сентябре 1859 года геомагнитная буря, названная событием Кэррингтона, вызвала интересные проблемы с телеграфной системой.

Операторы телеграфа заметили, что они могут отключать свои батареи и работать только с индуцированными токами шторма — иногда с улучшенными результатами! На сегодняшний день это самый мощный выброс корональной массы за всю историю наблюдений. Если бы событие уровня Кэррингтона произошло сейчас, это вызвало бы обширный ущерб и нарушение работы энергосистем и спутников. Помимо уничтожения электроники, любые астронавты, выходящие за пределы защитного покрова геомагнитного поля Земли — например, на Луну или Марс — будут в опасности, о чем необходимо помнить в предстоящей лунной программе НАСА Artemis.

Принимая во внимание ставки и тот факт, что Солнце является такой сложной системой, должен быть другой способ получить информацию о его будущем поведении, помимо солнечных пятен. Существуют и другие проверенные и проверенные методы, но вполне может оказаться, что в колчане есть еще одна стрела. Американско-британская группа под руководством Скотта Макинтоша из высокогорной обсерватории Национального центра атмосферных исследований в Боулдере, штат Колорадо, изучила явление, связанное с активностью солнечных пятен.

Используя данные из таких источников, как Обсерватория солнечной динамики НАСА, команда исследовала экстремальные ультрафиолетовые и рентгеновские вспышки в солнечной короне. Эти так называемые «яркие точки» в солнечной атмосфере коррелируют с большими областями материала, движущегося внутри Солнца, который вращается быстрее, чем поверхностная плазма, аналогично скорости, наблюдаемой для солнечных пятен. Роберт Лимон из Университета Мэриленда сравнил это с воздушными шарами с гелием, которые тянут груз, прикрепленный к дну.

Такое исследование потенциально более полезно, чем цикл солнечных пятен, поскольку оно показывает магнитную полярность. В 19 веке Ричард Каррингтон и Сперер обнаружили солнечные пятна, появляющиеся на разных широтах в разные моменты солнечного цикла, начиная со средних широт и перемещаясь к экватору в конце. В зависимости от времени это приводит к характерной диаграмме «бабочка».

Но в начале 20-го века американский астроном Джордж Эллери Хейл доказал важность солнечного магнетизма, показав, как согласно НАСА, полное полярное смещение фактически охватывает два цикла солнечных пятен: сальто, затем сальто назад. На этот 22-летний цикл Хейла и обращает внимание команда Макинтоша. Яркие точки являются маркерами магнитных полос цикла Хейла.

Возникает вопрос, почему более широкое солнечное научное сообщество не использует такие наблюдения таким образом. 

Подобно солнечным пятнам, магнитные полосы перемещаются по широтам Солнца, чтобы встретиться на экваторе, аннигилируя в том, что Макинтош называет «завершающими событиями». Его команда использует эти завершающие события, чтобы идентифицировать полные 22-летние магнитные циклы, а также 11-летние циклы солнечных пятен в прошлом.

Используя их вместе с прогнозами, сделанными для события терминатора 2020 года, команда предсказывает, что Solar Cycle 25, на самом деле, будет сильным. В отличие от научного консенсуса, они говорят, что он будет одним из самых сильных из когда-либо зарегистрированных.

Бизекер поддерживает подход команды: «Работа Макинтоша и др. очень интригует. Было бы очень интересно, если бы их предсказание сбылось, так как это помогло бы нам научиться лучше предсказывать будущие солнечные циклы».

Но у него есть предостережение.

«Техника Макинтоша еще не сделала верных прогнозов. Группе очень сложно придать большое значение новой методике, которая никогда не давала предсказаний, которые можно было бы проверить».

Он говорит, что продолжают использоваться другие, более традиционные методы, поскольку они были успешными в прошлом и более известны.

Однако, если исследование Макинтоша верно, что оно может сказать о недрах Солнца?

«Магнитные системы внутри Солнца намного сильнее, чем мы ожидаем, и что они сильно взаимодействуют, формируя образование пятен», — сказал Макинтош.

Давление полосы магнитного поля относительно окружающей среды важно:

«Я чувствую, что Солнце действительно хочет сбалансировать, и то, что мы видим с точки зрения солнечных пятен, является результатом дисбаланса этого давления — глобально, локально и продольно.»

Это означает, что они думают, что видят только верхушку айсберга в том, что касается магнитного поля.

Макинтош также сказал, что повторение полос 55-градусной широты в их анализе, которое можно проследить на протяжении всей наблюдательной и фотографической записи, очень упускается из виду. Он предполагает структурные или геометрические особенности, которые играют важную роль в формировании и агрегировании магнитного поля внутри Солнца.