Большая солнечная активность

Несмотря на то, что за Солнцем на протяжении многих лет беспрерывно наблюдают множество солнечных обсерваторий, оно остается малоизученным объектом Солнечной системы. Ученые периодически фиксируют процессы на нем, которые приводят их в недоумение. Очередное необъяснимое событие произошло на Солнце 2 февраля 2023 года — на поверхности звезды произошло извержение нити плазмы огромных размеров, которая вначале оторвалась от Солнца, а затем из нее образовался вихрь над северным полюсом, который обернулся вокруг Солнца со скоростью в тысячи километров в минуту. Ученые утверждают, что ранее они не видели ничего подобного.

На Солнце произошел странный выброс, который никогда не наблюдался ранее

Что сейчас происходит с Солнцем

Сами по себе выбросы плазмы для ученых не являются неожиданностью, так как активность Солнца в настоящее время возрастает. Соответственно, звезда становится все более “беспокойной”. В нынешнем году вспышки происходили каждый день. Причем среди них было несколько крупных вспышек X-класса и M-класса.

Но это не повод беспокоиться. Как мы рассказывали в статье о крупном пятне на Солнце, каждые 11 лет происходит смена его активности. В настоящее время звезда находится на пороге максимума своей активности. Однако неизвестно когда точно она его достигнет. Предположительно это может произойти в июле 2025 года. В этот момент на Солнце происходит смена магнитных полюсов, после чего активность снижается.

Солнце приближается к пику своей 11-летней активности

Однако ученые отмечают, что циклы солнечной активности тоже могут проходить по-разному. Текущий цикл проходит довольно необычно. Он начался в декабре 2019 года, при этом активность Солнца сразу же превзошла ожидания ученых, и по сей день Солнце ведет себя гораздо активнее, чем обычно в этот период.

Необычный выброс на Солнце

Что произошло на Солнце 2 февраля? Образовавшаяся нить плазмы, которая по размерам была в десять раз больше Земли, представляет собой электрически заряженный газ. Собственного говоря, это материал, из которого состоят все звезды. Вырвавшись с поверхности Солнца, он образовал огромных размеров петлю, называемую протуберанцем.

Протурберанцы довольно распространены в космосе. Они могут пролетать сотни тысяч километров. Однако в этот раз, после того как образовался протурберанец, дальнейшие события стали развиваться не так, как обычно. Плазменная структура внезапно распалась на части, а затем образовавшийся вихрь обогнул полюс примерно за 8 часов со скоростью около 96 километров в секунду. Как заметили ученые, образовавшийся циклон плазмы был похож на полярный вихрь — зону низкого давления, которая зимой образует большие петли холодного воздуха над полюсами Земли.

Впервые ученые увидели, как протурберанец образует на Солнце вихри

По словам исследователей, длинные нити плазмы регулярно извергаются в районе 55-градусной широты Солнца, где произошел нынешний выброс. Однако ранее они никогда не видели, чтобы солнечная плазма вела себя таким образом.

Опасен ли выброс на Солнце для Земли

Плазменные нити, извергающиеся с поверхности Солнца, сами по себе не представляют угрозу для нашей планеты. Однако, согласно данным Национального управления океанических и атмосферных исследований, подобные выбросы иногда приводят к выбросу заряженных частиц с поверхности Солнца, движущихся с огромной скоростью.

Если такой электрически заряженный сгусток направится в сторону Земли, он может привести к ряду негативных последствий — повреждению спутников, выходу из строя электроприборов и даже массовому блэкауту. При этом северные сияния возникают на более южных широтах, чем обычно. Подробно о возможных последствиях мощных магнитных бурь мы рассказывали ранее.

Выбросы плазма часто сопровождаются выбросами заряженных частиц, вызывающих магнитные бури

Но нынешний выброс, к счастью, навредить Земле не может, так как он не был направлен в нашу сторону. Кроме того, он не привел к выбросу коронарной массы. Однако неизвестно какие последствия могут возникнуть после необычного солнечного вихря. Поэтому ученые говорят о необходимости его исследования.

Еще больше интересных материалов вы найдете на нашем ЯНДЕКС.ДЗЕН КАНАЛЕ. Подписывайтесь скорее, чтобы не пропустить самое интересное!

В настоящее время ученые анализируют огромное количество данных, полученных из различных солнечных обсерваторий. Однако, по мнению экспертов, окончательные выводы, скорее всего, появятся не скоро. Но, как только о них станет известно, мы сразу же вам об этом сообщим.

Млечный Путь насчитывает более 100 миллиардов звезд и одна их них – наше Солнце. Этот газовый шар содержит 99,8% массы Солнечной системы, а его диаметр примерно в 109 раз больше диаметра Земли. Из-за протекающих ядерных реакций в недрах звезды температура поверхности Солнца достигает 5500 градусов Цельсия и является крайне оживленным местом, которое притягивает внимание астрономов. Наблюдаемые на солнечной поверхности темные пятна могут в несколько раз превосходить размер нашей планеты, свидетельствуя об активности звезды, которая проходит естественный цикл каждые 11 лет и оказывает влияние на космическую погоду. Все потому, что темные пятна приводят к солнечным вспышкам и коронарным выбросам из-за которых в окружающее пространство попадают облака из магнитных частиц. Впрочем, геомагнитные бури не являются для человечества чем-то новым: в 1859 году солнечная активность привела к мощнейшей геомагнитной буре в истории, а буря 1989 года вывела из строя электрические устройства. Но может ли нечто подобное произойти сегодня? Ответ недавно обнаружили астрономы наблюдая за солнечным пятном, которое увеличилось в размерах всего за 48 часов.

Солнце – центр нашей звездной системы

Солнечный цикл

Солнце, как и другие звезды, представляет собой горячий газовый шар из «смеси» заряженных частиц – ядер атомов водорода и гелия, которые создают магнитное поле звезды и формируют ее 11-летний цикл. Это означает, что каждые 11 лет южный и северный полюс звезды меняются местами, оказывая влияние на активность солнечной поверхности и появление на ней так называемых солнечных пятен.

Проще говоря, со временем солнечная активность и количество пятен на его поверхности увеличивается. Начало цикла исследователи называют солнечным минимум, а его середину – максимумом.

Различия между солнечным минимумом и максимумом выглядят так

Астрономы уделяют много времени продолжительности солнечных циклов: с их помощью можно предсказывать космическую погоду, которая может привести к целому ряду проблем на Земле. Коронарные выбросы также могут представлять опасность для космонавтов, работающих за пределами Международной космической станции (МКС). Напомним, что под коронарными выбросами исследователи рассматривают выброс вещества из звездной короны – верхнего, самого разреженного и горячего слоя атмосферы Солнца.

Солнечные пятна — это области на поверхности Солнца с сильными магнитными полями, которые при наблюдении с Земли выглядят более темными чем вся остальная поверхность звезды. Некоторые пятна могут быть размером с планеты, а линии магнитного поля в их близи часто запутываются и пересекаются.

Солнце и его активность меняются проходя 11-летний цикл

Еще больше интересных статей о Солнце и других звездах Млечного Пути читайте на нашем канале в Яндекс.Дзен – там регулярно выходят статьи, которых нет на сайте!

Солнечная активность

Недавно ученые заметили на поверхности Солнца пятно, которое «смотрит» прямо на нас. Удивительно, но из простой вспышки всего за несколько дней оно увеличилось в размерах в десять раз и превышает размер некоторых планет нашей звездной системы. Это гигантское пятно получило название AR3085 и по мнению исследователей может оказать влияние на нашу планету. К счастью, на данный момент пятно не представляет опасности для земных обитателей – атмосфера защищает Землю от вредного излучения, исходящего от звезды.

Согласно данным, полученным во время наблюдений солнечной активности, исследователи пришли к выводу о том, что Солнце приближается к пику своего 11-летнего цикла, что приведет к смене магнитных полюсов (северный полюс становится южным и наоборот).

Так выглядит солнечное пятно под названием AR3085

Такие события, как правило, создают экстремальную космическую погоду и могут обернуться крупной солнечной бурей. Чтобы предсказать такие события, ученые разрабатывают специальные алгоритмы, предупреждающие о начале геомагнитных бурь за 48 часов.

Постоянное изучение процессов, протекающих на поверхности Солнца, впервые в истории позволяет нам наблюдать такие редкие явления как пятно AR3088 с вращающимся магнитным полем нашей родной звезды, – отмечают специалисты .

Чтобы разработать новые модели солнечной активности, эксперты прибегли к помощи суперкомпьютера NASA Pleiades и данным нескольких телескопов. Работает это так – новые модели имитируют образование солнечных пятен и солнечную активность, позволяя астрономам наблюдать невиданное ранее взаимодействие между двумя полюсами Солнца.

Не пропустите: Как выглядит Солнце и его полюса с близкого расстояния?

Геомагнитные бури

Излучение солнечных вспышек также оказывает воздействие на активность магнитного поля Земли – его возмущение может привести к геомагнитной буре (способной длиться как несколько часов, так и несколько суток). Чаще всего экстремальная космическая погода приводит к серьезным проблемам со здоровьем у людей с сердечно-сосудистыми заболеваниями.

Ранее астрономы из обсерватории «Халеакала» опубликовали самое детальное изображение солнечного пятна. Как вам?

Как сообщает портал spaceweather.com, пятно AR3085 может привести к мощному выбросу коронарной массы и сильной геомагнитной буре. При этом сильная геомагнитная буря способна погрузить Землю в каменный (хоть и всего на несколько месяцев). Как сообщает издание National Geographic, особо мощные бури могут оставить миллионы людей без света, питьевой воды, отопления, канализации, интернета и телефонной связи.

Больше по теме: Как пятна на Солнце влияют на космическую погоду?

Но что делать, если мы столкнемся с мощной геомагнитной бурей? Чтобы предсказать возможные последствия, исследователи изучают прошлые бури, в том числе самую сильную бурю космической эры, произошедший в марте 1989 года, которая привела к отключению электроэнергии в Квебеке и перебоям электричества в США.

Выброс корональной массы (CME) представляет собой гигантское облако плазмы, которое исходит от Солнца

Сегодня воздействие магнитных бурь на электроэнергетические системы, обслуживающие крупные мегаполисы, могут устроить тотальный блекаут для более 50 миллионов человек, а восстановление технологических систем может занять месяцы. К счастью, во время недавних магнитных бурь спутниковая связь не сильно пострадала. Полностью ознакомиться с данными научной работы можно в журнале Space Weather.

Да будет тьма

Одно из наиболее неприятных последствий геомагнитных бурь исследователи называют отсутствие интернета. В прошлом году на конференции по коммуникациям ученые представили доклад под названием «Геомагнитные бури: подготовка в интернет-апокалипсису», в котором сообщили, что в случае повреждения подводных кабелей, соединяющих континенты и страны, планета может остаться без интернета. По этой причине исследователи призывают мировых лидеров подготовиться к возможной угрозе.

Кстати, а вы знаете как и когда умрет наше Солнце? Ответ здесь, не пропустите!

Магнитные бури могут привести к отключению электроэнергии и угрожают работе интернета

Последних, к слову, сегодня более чем достаточно: изменение климата, например, привело к рекордной засухе в Европе и обмелению рек. Уровень воды в нескольких регионах сильно упал, обнажив так называемые «голодные камни», замурованные в реках. Жители предыдущих веков оставляли на них предупреждения о наступлении массового голода. Подробнее о том, с какими проблемами столкнется мир в результате глобального потепления я рассказывала здесь, рекомендую к прочтению.

По мнению исследователей из NASA, мы с вами живем во время «большого солнечного минимума». В последний раз подобный солнечный цикл наблюдался между 1650 и 1715 годами, во время так называемого Малого ледникового периода в Северном полушарии Земли, когда сочетание охлаждения вулканических аэрозолей и низкой солнечной активности привело к снижению температуры на поверхности Земли. Ученые отмечают, что большой солнечный минимум не станет причиной нового ледникового периода, что, скорее всего, напрямую связано с изменением климата. Напомню, что Солнце – одна из главных загадок для ученых, а данные последних наблюдений и вовсе свидетельствуют о том, что наша звезда затухает. Рассказываем что происходит с Солнцем, что такое солнечный минимум и причем тут изменение климата.

На изображении слева видны солнечные пятна, но на изображении справа их нет. Причина исчезновения солнечных пятен – солнечный минимум

Солнечный минимум – это период низкой солнечной активности в 11-летнем цикле Солнца. Во время солнечного минимума активность вспышек и пятен на Солнце уменьшается, при этом нередко проявление активности не наблюдаются в течение нескольких суток.

Жизненный цикл Солнца

Начнем с того, что Солнце – центральное тело Солнечной системы – представляет собой горячий газовый шар. По своей массе Солнце в 750 раз превосходит все остальные тела Солнечной системы, а свет звезды доходит до нашей планеты за 8 минут. Так что каждый раз когда мы смотрим на Солнце, мы видим его таким, каким оно было 8 минут назад, прямо машина времени! К тому же, в телескопы нельзя разглядеть поверхность далеких звезд, так что изучение Солнца является одновременно изучением звезд во Вселенной.

Более того, Солнце – постоянная сила, которая своей гравитацией удерживает рядом все тела Солнечной системы. Благодаря Солнцу планеты удерживаются на орбите, что обеспечивает Землю необходимым количеством света и тепла. Безусловно, мы привыкли к тому, что Солнце встает и садится каждый день, но сама по себе звезда очень динамична. Как и все известные человеку формы жизни, звезды проходят через разные этапы и изменения. Вот только с течением времени эти изменения в Солнце стали более предсказуемыми. Так, согласно последним наблюдениям астрономов, прямо сейчас Солнце переживает менее активную фазу – солнечный минимум.

Ежесекундно, наша родная звезда преодолевает больше 200 км по орбите вокруг центра Млечного Пути, при этом Солнце и центр Галактики разделяет бездна в 25 000 световых лет. От окраин галактики наше Солнце отделяет такое же расстояние.

На самом деле Солнце не так хорошо изучено, как мы думаем

Что такое солнечный минимум?

Считается, что Солнце переживает регулярные 11-летние интервалы (солнечный цикл), включая энергетические пики активности, за которыми следует ее снижение, а затем снова увеличение и снова снижение и т.д. Во время пика на Солнце наблюдается больше солнечных пятен и солнечных вспышек, о чем уже сообщили ученые. Но в фазе солнечного минимума активность Солнца намного меньше, а пятен и вспышек на звезде практически нет. Напомню, что в фотосфере Солнца солнечные пятна появляются в виде темных областей, которые выглядят более холодными и сильно намагниченными.

Но даже когда звезда спокойна во время солнечного минимума, ее активность может проявляться по-другому. Речь идет о корональных дырах, которые выбрасывают пылающие потоки заряженных частиц, пролетающих через Солнечную систему с помощью солнечного ветра. Как и вспышки на Солнце, эти потоки частиц во время солнечного минимума могут нарушить связь и GPS.

Мы наблюдаем коронарные дыры на протяжении всего солнечного цикла, но во время солнечного минимума они могут длиться дольше — шесть месяцев или больше.

Дин Песнелл, научный сотрудник проекта Обсерватории солнечной динамики в Центре космических полетов Годдарда НАСА.

Солнечный минимум и максимум в представлении NASA

Солнечный минимум и изменение климата

Как сообщили CNN исследователи NASA, даже если бы солнечный минимум продержался столетие, глобальные температуры на Земле продолжили бы подниматься. Дело в том, что глобальные температуры на Земле изменяются не только из-за вариаций солнечной активности, но и из-за того, что наиболее доминирующим фактором сегодня является потепление, вызванное антропогенными выбросами парниковых газов. Так что падения температур, увы, ожидать не стоит.

В нашем регионе на космическую погоду Солнце оказывает огромное влияние

Этот солнечный минимум – особенный?

Минимум Маундера — период долговременного уменьшения количества солнечных пятен примерно с 1645 по 1715 годы. Исторически предположение о том, что продолжительный солнечный минимум способствовал возникновению Малого ледникового периода, считалось верным. Но некоторые ученые полагают, что падение температур, более вероятно, было связано с вулканической активностью, а не с солнечным минимумом. Общие температуры, как полагают специалисты, снизились всего на 1 градус в течение этого мини — «ледникового периода».

Еще больше интересных статей о нашей галактике, Солнечной системе и Вселенной читайте на нашем канале в Яндекс.Дзен. Там регулярно выходят статьи, которых нет на сайте.

Изучение Солнца

Напомним, что в августе 2018 года NASA запустило зонд Parker Solar, который должен подойти к Солнцу ближе, чем любой аппарат до этого. Это уникальная возможность изучить. Зонд был разработан, чтобы помочь ответить на фундаментальные вопросы о солнечном ветре, который исходит от Солнца, разбрасывая энергетические частицы по всей Солнечной системе. Приборы зонда могут также дать представление о том, почему солнечная корона, внешняя атмосфера звезды, намного горячее, чем остальная поверхность. Подробнее читайте в увлекательном материале моего коллеги Ильи Хеля.

Солнце продолжает свой цикл в направлении солнечного максимума в 2025 году, демонстрируя значительные пики активности и вызывая отключения электричества по всему миру, а также интенсивные северные сияния. Недавно, в субботу 11 февраля, на поверхности Солнца произошла вспышка X1.1, на следующий день после вспышки X1.0 в другой области Солнца. Затем последовала более умеренная активность. Но количество и интенсивность солнечных вспышек будет расти по мере приближения к солнечному максимуму.

Солнечные вспышки — это огромные взрывы электромагнитного излучения, считающиеся крупнейшими взрывными явлениями в нашей Солнечной системе. Вспышка проявляется как внезапное и интенсивное высветление области Солнца, длящееся от нескольких минут до нескольких часов. Они наиболее распространены в периоды пиковой солнечной активности.

Вспышки возникают вблизи активных областей Солнца, когда интенсивные магнитные поля становятся «слишком запутанными». Всего за несколько минут они нагревают вещество до нескольких миллионов градусов и производят всплеск излучения в электромагнитном спектре, включая радиоволны, рентгеновские и гамма-лучи.

Другими словами, подобно резиновой ленте, которая рвется при сильном скручивании, запутанные магнитные поля высвобождают энергию при разрыве. Энергия, излучаемая солнечной вспышкой, более чем в миллион раз превышает энергию извержения вулкана на Земле.

Пик 11-летнего солнечного цикла придется на 2025 год, что увеличит количество и интенсивность солнечных вспышек, а значит, и риск поражения Земли геомагнитными бурями.

Вспышки как часть солнечного цикла

Недавно на Солнце произошла сильная вспышка, кульминация которой пришлась на 15:48 GMT 11 февраля 2023 года и была классифицирована как X1.1. Класс X обозначает самые интенсивные солнечные вспышки, а номер дает больше информации о силе. Вспышка, которая произошла в солнечной области, известной как Активная область 3217, создает основу для будущих, более интенсивных вспышек.

Вспышка на Солнце класса X1.1 произошла 11 февраля 2023 года на этом снимке из видеозаписи, сделанной Обсерваторией солнечной динамики НАСА. Спутник ведет круглосуточный мониторинг Солнца на предмет явлений космической погоды.

Официальные представители Центра прогнозирования космической погоды США (SWPC) предупреждают: «Ожидается больше вспышек от этого региона по мере его перемещения по Солнцу, что приведет к периодическому ухудшению высокочастотной связи (3-30 МГц).

Spaceweather сообщает, что недавняя солнечная вспышка класса X.1.1 не имеет связанного с ней выброса корональной массы (КВМ). Однако КВМ был замечен в результате другого события — вспышки солнечной нити в северном полушарии Солнца.

Кстати, связанное с ним облако солнечной плазмы достигнет Земли сегодня, 14 февраля. Это может сделать северное сияние еще более интенсивным.

Действительно, когда солнечная буря приходит на Землю, часть энергии и мелких частиц может перемещаться вдоль линий магнитного поля, накапливаясь на северном и южном полюсах в атмосфере Земли. Они нагревают атомы газов в атмосфере и заставляют их «светиться»: кислород излучает зеленый и красный свет, а азот светится синим и фиолетовым. Волнистые узоры и «занавесы» света, характерные для северных сиянии, вызваны силовыми линиями магнитного поля Земли.

Радиоотключения в Южной Америке

Солнечные вспышки — это мощные всплески энергии. Они могут влиять на радиосвязь, электросети, навигационные сигналы и представлять опасность для космических кораблей и космонавтов.

Когда происходит достаточно сильная вспышка, заряженные электроны в верхних слоях атмосферы на стороне Земли, обращенной к Солнцу, могут нарушить радиоволны, либо ослабив их, либо полностью поглотив. Это приводит к радиоотключению, когда определенные частоты радиоволн полностью отсутствуют в течение короткого периода времени.

Вспышка 11 февраля вызвала временное отключение радиосвязи над Южной Америкой, согласно данным SWPC, управляемого Национальным управлением океанических и атмосферных исследований (NOAA).

Сбой радиосвязи в Южной Америке после вспышки на Солнце 11 февраля 2023 года.

Затишье перед бурей?

После этого крупного события солнечная активность была умеренной, с двумя вспышками M-класса низкого уровня. В настоящее время на видимом диске Солнца насчитывается 13 областей солнечных пятен, но многие из них либо маленькие и магнитно простые, либо относительно стабильные и ничем не примечательные, согласно данным Метеорологического управления Великобритании. Крупнейшие активные области на поверхности диска остаются на северо-западе, хотя одна из них демонстрирует признаки затухания, а другая остается стабильной.

Юго-восточный регион, связанный со значительной активностью, также ослаб за последние 24 часа. Наиболее важной областью диска в настоящее время является быстро растущая область на северо-востоке с более сложной магнитной структурой, ответственная за две вспышки умеренного класса, упомянутые выше.

Тем не менее за последние 24 часа на доступных изображениях не было замечено ни одного направленного на Землю КВМ. Периоды интенсивной активности, которые имели место только что, будут учащаться по мере приближения к солнечному максимуму. И каждый активный период также будет, как правило, более интенсивным.

Менее года назад НАСА объявило, что Солнце начало новый цикл активности. В течение одиннадцати лет будут происходить крупные вспышки на Солнце. Но такие явления могут поставить под угрозу наш технологический мир, потому что их масштабы пока трудно себе представить.

Новый цикл солнечной активности

СМИ часто говорят о глобальном потеплении и различных природных или техногенных катастрофах. Но есть и другая угроза, которая редко попадает в заголовки газет: солнечные вспышки. В сентябре 2020 года Национальное управление США по аэронавтике и исследованию космического пространства (НАСА) сообщило, что Солнце начало свой 25-й цикл активности, что означает одиннадцать лет крупных вспышек. По мнению исследователей, активность Солнца постепенно возрастает и, вероятно, достигнет пика в середине 2025 года.

Магнитные бури — это явление, связанное с колебаниями солнечной активности и, соответственно, солнечными вспышками. Эти вариации вызывают внезапные и сильные колебания земного магнетизма.

Самая мощная магнитная буря — это не что иное, как событие Каррингтона, которое в 1859 году уничтожило большое количество стратосферного озона. Это событие также вызвало электрический скачок в телеграфных сетях Северной Америки. Некоторые операторы наблюдали пожары на станциях и поражения электрическим током. В марте 1989 года еще одна солнечная вспышка привела в движение струю материи размером в 36 раз больше Земли со скоростью 1,6 млн км/ч. В Квебеке не менее 6 миллионов человек оставались без электричества в течение девяти часов.

Грядет глобальный хаос?

Сегодня мир полностью зависит от различных технологий и других спутников, чья миссия заключается в регулировании каждого аспекта повседневной жизни человека. Спутники, вращающиеся вокруг Земли, включая спутники Глобальной системы позиционирования (GPS), уязвимы для солнечных вспышек. Это также относится к электрическим устройствам всех видов, радиоволнам и воздушным экипажам. Пилоты подвержены катаракте, которая представляет собой частичное (или полное) помутнение хрусталика глаза.

Примерно каждые полтора столетия на Земле происходит очень большая солнечная вспышка. В следующем эпизоде мир может ожидать настоящий хаос. В 2017 году в исследовании Американского геофизического союза (AGU) было подсчитано, что от такого события может пострадать 66% населения США. Кроме того, экономические затраты могут превысить 40 млрд. долл.

Следует отметить, что специалисты в этой области следят за солнечными вспышками в режиме реального времени. Однако об их опасности и их характере можно узнать только в том случае, если они достигнут специализированных спутников, которые находятся примерно в миллионе километров от Земли. Однако, когда грозы достигают этих спутников, остается от часа до полутора часов, прежде чем они достигнут нашей планеты. Другими словами, подготовиться к нему практически невозможно.

Солнечная активность характеризуется многоритмичностью и многоплановым воздействием
на биосферу,
магнитосферу,
и климат Земного шара.

Сами циклы гелиоактивности влияютскорее всего также на
динамику общества,
ргулярные взрывы этногенеза, теоретически обоснованную Львом Николаевичем Гумилёвым.

Однако, не только Солнце воздействует на свои планеты,
но и, по всей видимости, само взаимное расположение планет приводит к определенной ритмичности в активности нашего светила.

Эта планетарно-солнечная взаимосвязь и исследуется на этой странице.

Разделы страницы о ритмах появления солнечных пятен, их зависимости от расположения планет и влияние на планеты,
циклическом воздействии Солнца на климатические и исторические процессы на Земле и о причинах этой ритмичности:

Влиянию планет на Солнце посвящен специальный раздел в статье о резонансах в Солнечной системе
и их следствию — Правилу Тициуса-Боде (правда, статья еще не завершена).

Поиском вероятного влияния солнечных и космических факторов не только на погоду,
но и на историю общества посвящена другая
статья (тоже пока черновик, в начале написания),
где выявляется посредник-проводник этого воздействия — система
линейных геологических структур.

Проявление солнечной активности

Комплекс явлений, вызванных генерацией сильных магнитных полей на Солнце, называют солнечной активностью.
Эти поля проявляются в фотосфере как солнечные пятна и вызывают такие явления, как

• солнечные вспышки,
• изменения в уровнях электромагнитного излучения Солнца в различных диапазонах,
• генерацию потоков ускоренных частиц,
• корональные выбросы масс,

Солнечные пятна на фотосфере

В периоды минимума активности пятна могут вообще не наблюдаться на поверхности Солнца,
в то время как в годы максимума их число достигает десятков сотен.

Конфигурация магнитных полей солнечного динамо

Ученые уже давно пытаются разобраться в причинах цикличного поведения Солнца.
Известно, что в начале 11-летнего цикла солнечное магнитное поле имеет дипольную конфигурацию
и направлено преимущественно вдоль меридианов (такое поле называют «полоидальным»).
В максимуме цикла оно сменяется полем, направленным вдоль параллелей («тороидальное»).
В конце цикла поле вновь сменяется на полоидальное, но теперь оно направлено в сторону, противоположную направлению начала цикла.

За генерацию магнитных полей, а также за образование солнечных пятен отвечает процесс, называемый «солнечное динамо».
Эта модель как раз объясняет наблюдательные особенности.
Из-за того, что экваториальные области Солнца вращаются быстрее, чем полярные («дифференциальное вращение»),
изначально полоидальное поле, увлекаясь вращающейся плазмой, должно растягиваться вдоль параллелей,
приобретая тем самым тороидальную компоненту. Этот процесс получил название «омега-эффект».

Чтобы цикл мог продолжаться снова и снова, тороидальное поле должно каким-то образом снова преобразовываться в полоидальное.
В 1955 году американский астрофизик Юджин Паркер показал, что объемы солнечной плазмы должны вращаться за счет сил Кориолиса.
Эта сила и растягивает компоненты магнитного поля, превращая тороидальные магнитные поля в полоидальные (т.н. «альфа-эффект»).
Считается, что этот эффект возникает в непосредственной близости от поверхности Солнца в районе пятен.
Но эта теория не может объяснить наблюдаемую продолжительность солнечного цикла.

Число Вольфа и 11-летний цикл активности Солнца

В 1908 г. Д. Хейл открыл, что солнечные пятна обладают сильным магнитным полем.
Более поздние измерения магнитного поля в группах, состоящих из двух солнечных пятен, показали,
что эти два пятна имеют противоположные магнитные полярности, указывая,
что силовые линии магнитного поля выходят из одного пятна и входят в другое.

В течение одного солнечного цикла в одной полусфере (северной или южной)
ведущее пятно (по направлению вращения Солнца) всегда одной и той же полярности.
По другую сторону экватора полярность ведущего пятна противоположная.
Такая ситуация сохраняется в течение всего текущего цикла,
а затем, когда начинается новый цикл, полярности ведущих пятен меняются.

Каждые 11 лет меняется и характерное расположение магнитных полярностей в группах солнечных пятен.
Таким образом, для того, чтобы общее магнитное поле Солнца вернулось к своему исходному состоянию,
должно пройти два цикла Швабе, то есть около 22 лет.

Закономерности формы различных циклов СА

Несмотря на различную длительность отдельных циклов, каждому из них свойственны общие закономерности.
Так, чем интенсивнее цикл, тем короче ветвь роста и тем длиннее ветвь спада,
но для циклов малой интенсивности как раз наоборот — длина ветви роста превышает длину ветви спада.

В эпоху минимума в течение некоторого времени пятен на Солнце, как правило, нет.
Затем они начинают появляться далеко от экватора на широтах ±40°.
Одновременно с возрастанием числа солнечных пятен сами пятна мигрируют в направлении солнечного экватора,
который наклонен к плоскости орбиты Земли (к эклиптике) под углом в 7°.
К концу цикла пятна в основном появляются вблизи широты ±5°.
В это время на высоких широтах уже могут появляться пятна нового цикла.

Г. Шперер был первым, кто исследовал эти широтные изменения.
Он и английский астроном-любитель Р. Кэррингтон провели большие серии наблюдений периодов обращения пятен
и установили тот факт, что Солнце не вращается как твердое тело — на широте 30°, например,
период обращения пятен вокруг Солнца на 7% больше, чем на экваторе.

В подъеме и спаде солнечных циклов существует некоторая закономерность.
Возможно, это указывает на существование более длительного цикла, равного примерно 80-90 годам.

Спектр солнечного ритма

Поскольку основной квазицикл лежит в диапазоне 9-14 земных лет, его кратные значения
тоже будут размыты и иногда перекрываться, что затруднит верное вычисление множителя:

• 18-28 ~ 20-30
• 27-52 ~ 30-50
• 36-56 ~ 40-60 (уже слегка перекрывается с предыдущим)
• 45-70 ~ 50-70 (тоже частичное перекрытие с предыдущим)
• 54-74 ~ 50-70 (также, как предыдущий диапазон)
• 63-98 ~ 60-100 (перекрытие с 2-мя предыдущими)
• 72-112 ~ 70-110 (перекрытие с предыдущим)
• 81-126 ~ 80-130 (т.н., «околовековой цикл», перекрывающийся с 2-мя предыдущими)
• 90-140 ~ 100-150 (перекрытие с 3-мя предыдущими)

Прошлое и будущее солнечной активности

Свидетельства солнечных всплесков и прогнозирование динамики гелиоактивности.

Хроника всплесков на нашем светиле

Мощные вспышки на Солнце, оставляющие следы в годичных кольцах деревьев и называемые «события Мияке»,
позволяют с точностью до года определить возраст археологической находки или проверить историческую гипотезу.

Современное состояние солнечной активности

По данным ученых, в марте 2020 года Солнце достигло наименьшей активности,
и новый «цикл Хейла» может начаться уже в апреле.
При этом пик солнечной активности придется на лето 2025 года.
В это время на Солнце появится примерно 115 или немного больше солнечных пятен.

И вот, 29 мая орбитальная обсерватория SDO зафиксировала мощнейшую за последние 3 года вспышку на поверхности Солнца,
которая указывает на завершение аномально долгого и спокойного периода солнечной «спячки».
Это вспышка относится к классу M, которая лишь на одну ступень слабее событий класса X.
Это стало неожиданностью, так как подобные вспышки обычно предваряют более слабые проявления солнечной активности, вспышки класса C.

По этому поводу у ученых есть две теории.

С одной стороны, опыт наблюдений за прошлыми циклами активности Солнца говорит о том,
что из-за подобного резкого пробуждения светила следующие вспышки будут мощнее и происходить станут чаще.

С другой стороны, долгий «штиль» на Солнце и небольшое число слабых вспышек во время этого периода может действительно указывать
на то, что светило движется к столетнему или даже тысячелетнему минимуму активности.
В таком случае начало цикла с мощной вспышки будет простой случайностью.
Последующие наблюдения за Солнцем дадут ответ на этот вопрос.

По расчетам астрономов, к 2050 году температура Солнца может опуститься до маундеровского минимума,
зафиксированного в период примерно с 1645 по 1715 годы.