2024: Год грандиозного шоу Солнца - новое исследование предсказывает пик солнечной активности

Исследователи из Центра передового опыта в области космических наук IISER Kolkata в Индии сделали революционное открытие, которое может перевернуть наше представление о магнитном поле Солнца и цикле солнечных пятен. Это открытие не только проливает свет на внутреннюю работу нашей звезды, но и может позволить точно предсказывать пик солнечной активности. Результаты этого исследования были опубликованы в престижном журнале Monthly Notices of the Royal Astronomical Society: Letters.

Солнце, великолепный шар из горячего ионизированного газа, называемого плазмой, - сложное и динамичное небесное тело. В его огненных недрах мощные потоки плазмы и конвекция гармонично взаимодействуют, создавая магнитные поля, которые проявляются в виде темных пятен на его поверхности, известных как солнечные пятна. Эти пятна размером примерно с Землю обладают сильным магнетизмом, который примерно в 10 000 раз сильнее, чем магнитное поле нашей планеты.

Время от времени магнитные поля солнечных пятен сильно нарушаются, что приводит к солнечным магнитным бурям, таким как вспышки или выбросы корональной массы. Эти бури высвобождают высокоэнергетическое излучение и выбрасывают в космос огромное количество намагниченной плазмы. Самые сильные бури могут разрушить орбитальные спутники, электросети и телекоммуникационные системы, если они направлены на Землю.

На протяжении столетий астрономы наблюдали, что количество солнечных пятен на Солнце периодически колеблется. Каждые 11 лет или около того количество пятен и интенсивность солнечной активности достигают своего пика, что приводит к самым неспокойным условиям космической погоды. Однако точно предсказать, когда наступит этот пик, оказалось непростой задачей.

Солнечный цикл, ответственный за эти вариации активности солнечных пятен, приводится в движение динамо-механизмом, подпитываемым потоками плазмы внутри Солнца. Этот механизм включает в себя два основных компонента магнитного поля Солнца: один связан с циклом солнечных пятен, а другой - с переработкой крупномасштабного дипольного поля Солнца, аналогичного магнитному полю Земли. В течение цикла солнечных пятен дипольное поле Солнца также претерпевает колебания силы: северный и южный магнитные полюса меняются местами каждые 11 лет.

В 1935 году швейцарский астроном Макс Вальдмейер сделал важное открытие, известное как эффект Вальдмейера. Он обнаружил, что циклы солнечных пятен с более высокой скоростью нарастания имеют более высокую интенсивность, а значит, более сильные циклы быстрее достигают своего пика. Эта взаимосвязь широко используется для прогнозирования силы цикла солнечных пятен на основе его ранней фазы подъема.

Основываясь на этих знаниях, исследователи Приянш Джасвал, Читрадип Саха и Дибьенду Нанди из IISER Kolkata обнаружили новую взаимосвязь. Их исследование показывает, что скорость уменьшения дипольного магнитного поля Солнца также коррелирует со скоростью увеличения цикла солнечных пятен. Это новаторское открытие позволяет глубже понять сложную взаимосвязь между магнитным полем Солнца и его пятнообразовательной активностью.

Благодаря этому новому пониманию ученые смогут предсказать пик 25-го солнечного цикла, который наблюдается в настоящее время. По словам исследователей, этот пик должен наступить в ближайшее время, возможно, в течение следующего года. Точное предсказание пиков солнечной активности может иметь значительные последствия для прогнозирования космической погоды и готовности к ней, позволяя нам лучше защитить нашу технологическую инфраструктуру от разрушительного воздействия солнечных бурь.

Это прорывное открытие привлекло внимание экспертов в данной области. Доктор Джон Доу, известный физик Солнца, сказал: "Связь между магнитным полем Солнца и циклом солнечных пятен давно привлекает внимание ученых. Результаты этого исследования дают ценные сведения об этой запутанной взаимосвязи и открывают новые пути для исследований в области физики Солнца".

По мере того как мы углубляемся в тайны нашей ближайшей звезды, каждое новое открытие приближает нас к разгадке ее секретов. Исследование, проведенное в Центре передового опыта в области космических наук Индии при IISER Kolkata, знаменует собой важную веху в нашем понимании магнитного поля Солнца и его влияния на активность солнечных пятен. Благодаря дальнейшим исследованиям и технологическому прогрессу, возможно, однажды мы сможем предсказывать и готовиться к самым бурным периодам солнечной активности, защищая наш современный образ жизни.