Дослідники з Центру передового досвіду космічних наук Індії в IISER Kolkata виявили новий зв’язок між магнітним полем Сонця та циклом сонячних плям, який може допомогти передбачити, коли відбудеться пік сонячної активності. Їхня робота вказує на те, що максимальна інтенсивність сонячного циклу 25, поточного циклу сонячних плям, неминуча і, ймовірно, відбудеться протягом року. Нове дослідження з’являється в Monthly Notices of the Royal Astronomical Society: Letters.
Наша зірка, Сонце, складається з гарячого іонізованого газу, відомого як плазма. Величезні потоки плазми та конвекція разом утворюють магнітні поля всередині Сонця, які проявляються на поверхні у вигляді темних плям. Ці сонячні плями можна порівняти з розміром Землі та є джерелами інтенсивного магнетизму, приблизно в 10 000 разів сильнішого за магнітне поле Землі.
Іноді магнітні поля сонячних плям порушуються сильними подіями, які призводять до народження сонячних магнітних бур, таких як спалахи або викиди корональної маси. Ці бурі випускають високоенергетичне випромінювання та викидають величезну кількість намагніченої плазми у відкритий космос. Найсильніші з цих штормів можуть завдати серйозної шкоди орбітальним супутникам, електричним мережам і телекомунікаціям, якщо вони спрямовані на Землю.
Століття спостережень, починаючи з початку 1600-х років, показують, що кількість сонячних плям, які спостерігаються на Сонці, періодично змінюється. Приблизно кожні 11 років кількість плям та інтенсивність сонячної активності досягають піка, коли очікуються найсильніші збурення планетарного космічного середовища або космічної погоди. Однак передбачити, коли відбудеться цей пік, залишалося складним завданням.
Сонячний цикл створюється динамо-механізмом, що приводиться в дію енергією потоків плазми всередині Сонця. Вважається, що цей динамо-механізм включає два основні компоненти магнітного поля Сонця, один з яких проявляється в циклі сонячних плям, а інший — у повторному циклі великомасштабного дипольного поля Сонця; останнє дуже схоже на магнітне поле Землі — простягається від одного полюса Сонця до іншого. З циклом сонячних плям дипольне поле Сонця також зростає і слабшає, північний і південний магнітні полюси міняються місцями, також кожні 11 років.
У 1935 році швейцарський астроном Макс Вальдмаєр виявив, що чим швидша швидкість циклу сонячних плям, тим сильніша їх сила, тому сильнішим циклам потрібно менше часу, щоб досягти піка інтенсивності. Цей зв’язок часто використовувався для прогнозування сили циклу сонячних плям на основі спостережень за його ранньою фазою сходу.
Це відкриття доповнює ефект Вальдмаєра, з’єднуючи дві первинні компоненти магнітного поля Сонця та підтверджуючи теорію про те, що еволюція сонячних плям є невід’ємною частиною функціонування процесу сонячного динамо, а не просто його симптомом.
Ці нові спостереження за швидкістю зменшення дипольного магнітного поля Сонця можна поєднати зі спостереженнями сонячних плям, щоб передбачити, коли поточний цикл досягне піка. Аналіз показує, що максимум 25 сонячного циклу, швидше за все, відбудеться на початку 2024 року, з невизначеністю в оцінці, яка коливається до вересня 2024 року. Завдяки цьому останньому відкриттю відкривається нове вікно для прогнозування часу піка сонячних циклів — коли очікується найінтенсивніша активність і найчастіші порушення космічної погоди.