Солнце готовится продемонстрировать нам свою активность во всей красе. В настоящее время оно приближается к максимуму 11-летнего солнечного цикла. Это проявляется в увеличении частоты и интенсивности солнечных пятен на его поверхности. Учитывая спорадический характер проявления активности, уверенно назвать месяц, когда этот максимум будет достигнут, можно лишь спустя семь месяцев после того, как это произойдет.
Техника построения событий на всём цикле включает ежемесячный подсчёт солнечных пятен, сглаженный по годичному периоду. Иными словами, при подсчёте используются данные за полгода перед фиксированным месяцем и полгода после него. Если пиковое значение будет достигнуто, например, в январе, то мы можем быть уверенны в этом лишь в июле. Таким образом исключается возможность повторного всплеска такой же величины. Это иллюстрируется графиком на рис. 1.
Современная нумерация циклов солнечной активности ведётся с 1775 года по инициативе Рудольфа Вольфа – известного исследователя солнечных пятен. Сейчас мы находимся на 25 цикле, приближаясь к максимуму. Когда он произойдет, никто не может сказать заранее наверняка.
По прогнозам Всемирного центра данных по долгосрочным наблюдениям за Солнцем Королевской обсерватории Бельгии максимум будет достигнут между серединой 2024 года и концом 2025 года. А центр прогнозирования космической погоды Национальной Администрации по Океанам и Атмосфере США настаивает на середине 2025 года. Лишь спустя некоторое время мы точно узнаем, когда произойдет солнечный максимум 25-го солнечного цикла.
Солнце иногда обманывает нас: даже когда по подсчётам кажется, что оно достигло максимума, спустя некоторое время его повышенная активность оказывается лишь так называемым локальным максимумом, а не фактическим.
Циклы солнечных пятен могут иметь “двойные максимумы”, то есть первый пик может оказаться не самым высоким – за ним может последовать больший. Это видно и на рис. 1: последние несколько месяцев Солнце показывает необычно резкие всплески и провалы активности. И заранее трудно сказать, что оно нам может приготовить в следующие полгода.
На взгляд специалистов из Европейского космического агентства солнечная активность всё ещё возрастает. По ожиданиям грядущий пик будет более сильным и длительным, чем это предсказывалось в ранних прогнозах. Никогда нельзя предугадать их мощность – процесс этот все-таки случайный.
Энергичные выбросы заряженных частиц солнечного ветра происходят на Солнце всегда. Спокойные периоды отличаются от активных в основном частотой таких выбросов, варьируясь по интенсивности от слабых до умеренных и сильных. Один из таких мощных выбросов показан на рис. 2. Выброшенные частицы достигают Земли и отклоняются магнитным полем к её полюсам.
То, что мы видим как полярное сияние есть следствие их взаимодействия с атомами и молекулами нашей атмосферы. В таких взаимодействиях выделяется энергия, которая проявляется в виде свечения – флуоресценции нашей атмосферы. Широкая палитра полярных сияний обусловлена химическим составом атмосферы Земли.
В период ожидаемого максимума желающие могут насладиться наблюдениями необычно ярких полярных сияний.
Интересным является и то, что предсказываемая повышенная активность Солнца в период приближения к максимуму 25-го цикла может сделать наблюдения предстоящего солнечного затмения 8 апреля 2024 года необычайно красочным.
Полное солнечное затмение вблизи пика активности показано на рис. 3. “Перья” солнечной короны вокруг затенённого Солнца распределены практически во все стороны примерно с одинаковой интенсивностью.
В периоды между максимумами спокойная солнечная корона вокруг выглядит немного по-другому, как показано на рис. 4. Яркие выбросы в короне вытягиваются вдоль экваториальной плоскости, в то время как в полярных направлениях они меньше в размерах.
Различия в форме короны вблизи максимума и минимума активности обусловлено перестройкой магнитного поля и действием большой центробежной силы вблизи экватора.
Солнечная активность естественным образом влечёт за собой изменения на Земле. Наиболее ярко это проявляется в возможности геомагнитных бурь, которые возникают вследствие выбросов значительной массы из солнечной короны, воздействующей на атмосферу Земли и ее магнитное поле.
В активные фазы Солнца количество геомагнитных бурь может увеличиваться почти двукратно по сравнению со средним значением. На общую динамику Земли такие бури не оказывают заметного влияния. Обычно возмущения магнитного поля вблизи поверхности всего около 1%. Однако, даже это может сильно повлиять на устойчивость радиокоммуникации и навигации. Наибольшее воздействие от геомагнитных бурь испытывают орбитальные аппараты.
Именно такое событие произошло во вторник 6-го февраля, когда мощный выброс из солнечной короны создал нам некоторые проблемы. К счастью, выброс был со стороны южного полюса Солнца и большая часть его мощи ушла в сторону от Земли. Тем не менее, сопровождающий его мощный импульс рентгеновского и ультрафиолетового излучения через 8 минут достиг Земли. Под его воздействием верхние слои атмосферы были сильно ионизованы, что привело к блокировке радиосвязи в Австралии и Юго-Восточной Азии длительностью около часа. Морская навигации в этом регионе встретилась с большими проблемами, поскольку событие произошло примерно в полдень местного времени. На рис. 5 показана карта распределения блокированных радиочастот по глобусу 6 февраля 2024 г.
Учитывая характер всплесков на кривой активности на рис. 1, в ближайшее время на могут подстерегать такого рода сюрпризы со стороны Солнца.
