Новый солнечный цикл длится два года. Как ведет себя Солнце в начале цикла?

Все мы давно знаем, что на Солнце периодически происходят вспышки. Уровень этой активности постоянно повышается и падает с периодичностью примерно в 11 лет. Сейчас идет 25-й цикл Солнечной активности, который начался всего два года назад.

Как ведет себя наше светило в этом цикле, отличается ли он чем-то от предыдущих, рассказал редакции “Иркутск сегодня” Сергей Владимирович Олемской, доктор наук, первый заместитель директора ИСЗФ СО РАН. По его словам, Солнце в этом цикле показывает умеренный рост активности, хотя уже несколько циклов подряд идет тенденция на уменьшение их мощности (каждый последующий цикл активности слабее предыдущего), и каких-либо предпосылок к тому, что что-то изменится, нет. Если текущая тенденция сохранится, то нас ждет очередной глобальный минимум солнечной активности.

Помните период минимума Маундера (Маундеровский минимум). Это период, длившийся примерно с 1645 по 1715 годы, период, в котором было очень мало солнечных пятен. Как подсчитал сам Маундер, живший в 19-20 веках, за этот период наблюдалось всего около 50 солнечных пятен вместо обычных 40-50 тысяч.

Отметим, что первые регулярные инструментальные наблюдения Солнца начинаются с правления Людовика 14, который в 1667 основал Парижскую обсерваторию. Наблюдатели делали зарисовки поведения Солнца.

“Эти зарисовки пришлись на солнечный минимум, когда пятен было мало, и благодаря зарисовкам мы узнали, что солнечная активность может угасать. Сегодня мы живем в эпоху нормальной солнечной активности, когда мы явно прослеживаем цикличность, но она от цикла к циклу отличается. Самый мощный был 19-й цикл (апрель 1954 года – октябрь 1964 года). То есть по мощности активных образований доминировал 18-й, а по их количеству – 19-й. И после этого каждый цикл все ниже. 25-й цикл также ожидаемо не отличается активностью. То есть идет тенденция на затухание солнечной активности. Мы прогнозировали, строили различные теоретические модели. И среднее время ожидания наступления глобальных минимумов, аналогичных Маундеровскому, по модельным расчетам составляет примерно 333 года, т.е. уже в  2048 году. Сейчас тенденция такова, что активность затухает. Если вот этот 25 цикл вдруг будет значительно больше по мощности, чем предыдущий, это тенденцию нарушит. Но пока предпосылок мощного цикла нет”.

Иркутские ученые ведут свои наблюдения за Солнцем на полях нескольких обсерваторий. В Байкальской астрофизической обсерватории в Листвянке и в Саянской солнечной обсерватории в Мондах звезду наблюдают в оптическом диапазоне. А в Бадарах – в радиодиапазоне. Как ранее сообщало “Иркутск Сегодня”, в Бадарах строится современный радиогелиограф. Долгие годы здесь работал Сибирский солнечный радиотелескоп (ССРТ) — один из крупнейших астрономических инструментов в Сибири и России. Это был крестообразный интерферометр, состоящий из двух линий 128 x 128 параболических антенн диаметром 2,5 метра. Новый радиогелиограф будет состоять из 528 антенн разного диаметра. Старый радиотелескоп работал на частоте 5,7 ГГц, новый будет работать на частотах 3 – 24 ГГц, а значит, он сможет улавливать сигналы с разных слоев солнечной атмосферы, заглядывать туда, куда ранее еще никому не удавалось заглянуть. И узнать природу солнечных вспышек. Тестовые наблюдения на радиогелиографе уже ведутся, но окончательно он еще не готов.

“В этом году у нас завершается строительство радиогелиографа. Это всепогодный инструмент. Этот телескоп охватывает большой диапазон радиочастот, и первые два диапазона уже в высокой степени готовности. Достроить объект планируется в этом, 2022 году. А строительство всего Гелиогеофизического комплекса, в состав которого входит и радиотелескоп, завершится ближе к 28 году”, –

Сергей Олемской

Поговорить с Сергеем Владимировичем нам удалось на площадке Международной Байкальской молодежной научной школы по фундаментальной физике (БШФФ–2022), которая проходит в настоящее время в Иркутске. На мероприятие съехались ученые со всей России, подготовлено множество докладов. Один из них также был посвящен Солнцу и его активности.

Это доклад Елены Исаевой и Сергея Язева (Иркутск, ИГУ). В нем ученые рассказали подробно о начале 25 цикла Солнечной активности. В работе ученых говорится, что появлению первых групп пятен 25-го цикла предшествовало возникновение так называемых эфемерных активных областей (без пятен) начиная с 2017 года. Первые же пятна зарегистрировали на фазе глубокого спада предыдущего 24-го цикла в июле 2019 года. Активная область возникла тогда в южном полушарии на широте –27°, при этом расположение магнитных полярностей и высокая широта указывали на принадлежность новому циклу. Одновременно в том же обороте наблюдалась группа пятен старого цикла на широте +2°. Подобные низкоширотные активные области возникали и в следующих четырех оборотах, но пятен нового цикла не было. А вот в 2223-м обороте (ноябрь 2019 года) наблюдалась вторая группа пятен нового цикла на широте –28°, после чего группы пятен нового цикла стали появляться примерно по одной в течение каждого солнечного оборота.

Старый цикл завершался вплоть до июля 2020 года, когда на Солнце была отмечена последняя группа старого цикла. Это произошло в 2232-м обороте.

Ученые рассказывают, что общий характер распределения для начальных стадий 24-го и 25-го циклов сходен, но есть и различия. 25-й цикл все же пока проходит чуть активнее предыдущего. В 24-м цикле за первые 27 оборотов наблюдалось 114 групп пятен (в 25-м цикле — 170, то есть почти в полтора раза больше). В целом уровень развития групп солнечных пятен в 25-м цикле и по количеству, и по суммарной площади, и по значениям площадей самых крупных активных областей существенно превышает параметры предыдущего 24-го цикла. А еще в 25-м цикле наблюдались две вспышки класса Х (в 24-м цикле на этом этапе подобных вспышек не было), вспышек класса М зарегистрировано вдвое больше, чем в 24-м цикле.

Однако, цикл только начался, говорить о том, что он будет намного активнее предыдущих весь, конечно, не приходится.

Как отмечает замдиректора Института солнечно-земной физики, говорить о том, что тенденция к затуханию нарушилась или сохранилась, можно будет только после наступления пика этого 25-го цикла солнечной активности, однако действительно есть такая закономерность, что чем больше событий на Солнце регистрируют в начале солнечного цикла, то есть чем круче ветвь его роста, то этот цикл может быть достаточно мощным.

Немного о вспышках и о том, как они образуются

Научный сотрудник лаборатории мониторинга солнечной активности радиоастрофизической обсерватории ИСЗФ СО РАН Дмитрий Жданов поясняет, что Солнце является носителем магнитного поля, магнитные линии увлекаются движением плазмы, сплетаются, образуя некие косы, по которым идет ток. Косы закручиваются, образуя петли, местами в них происходят разрывы, выделяется огромное количество энергии. И мы видим вспышку на Солнце. Но пока что наука может увидеть только верхушку этих петель (представьте арку – мы видим только ее верхнюю часть), что происходит ниже, еще никто не видел, этому мешает непрозрачность солнечной атмосферы, ведь известно, что вспышки образуются в атмосфере Солнца, а не на его поверхности. Новый радиогелиограф в Бадарах сможет увидеть нижние части арки. Помимо солнечных вспышек, новое оборудование поможет лучше изучить природу ударных волн – еще одного процесса при разрыве закрученных магнитных кос.

И это еще не все. Как мы писали ранее, в Мондах, планируется строительство Большого солнечного телескопа – коронографа, который сможет одновременно исследовать и нижние слои атмосферы Солнца и его корону, являющуюся верхним, самым разреженным и горячим слоем. Сейчас идет работа над проектированием здания и оборудования.

Огромный интерес к вспышкам на Солнце не случаен. Большие вспышки оказывают сильное воздействие на околоземное космическое пространство. Потоки частиц и излучения опасны для космонавтов, они способны повредить электронные приборы космических аппаратов. УФ- и рентгеновские лучи от вспышки увеличивают ионизацию в верхних слоях атмосферы Земли, в ионосфере, что приводит к нарушениям радиосвязи, навигационных приборов. Поэтому изучение природы вспышек полезно, в частности, для того, чтобы научиться их предсказывать, быстрее обнаруживать.

Анастасия Украинская, Елена Печеницына, “Иркутск Сегодня”

Сообщение Новый солнечный цикл длится два года. Как ведет себя Солнце в начале цикла? появились сначала на Иркутск Сегодня.