Магнитных бурь будет все больше: солнечный максимум может наступить раньше предполагаемого

Ученые заявили о том, что Солнце быстро подходит к пику в своей активности. По словам экспертов, солнечный максимум может наступить уже в конце 2023 года, гораздо раньше, чем прогнозировалось, сообщает Live Science.

Солнце следует 11-летнему циклу активности. Примерно каждые 11 лет магнитные поля звезды «запутываются» как клубок тесно переплетенных лент. А затем лопаются от перенапряжения, приводя к перевороту полюсов. В преддверии этого переворота активность Солнца увеличивается, оно выбрасывает потоки плазмы, покрывается гигантскими пятнами и испускает потоки излучения.

Этот период увеличения активности называется солнечным максимумом. Это также непростой период для Земли, которую накрывают магнитные бури, которые могут нарушить связь, повредить энергетическую инфраструктуру, нанести вред некоторым живым существам  и повредить спутники на орбите.

Изначально ученые предсказывали, что нынешний солнечный максимум достигнет пика в 2025 году. Но обилие солнечных пятен, солнечных бурь и других явлений предполагает, что солнечный максимум может наступить уже в конце этого года.

Почему Солнце следует именно 11-летнему циклу активности, неизвестно. Но астрономы заметили эту закономерность еще с первого «Солнечного цикла 1», который произошел между 1755 и 1756 годами. Сейчас идет Солнечный цикл 25, который официально начался в декабре 2019 года.

На минимуме солнечной активности магнитное поле нашей звезды стабильное и сильное, с двумя четкими полюсами, как у обычного дипольного магнита. Но магнитное поле медленно запутывается, и некоторые области становятся более намагниченными. В результате магнитное поле Солнца постепенно ослабевает, и солнечная активность начинает нарастать: плазма поднимается с поверхности звезды и образует массивные намагниченные подковы, известные как корональные петли, которые усеивают нижние слои атмосферы Солнца. Эти огненные ленты могут разорваться, когда магнитное поле Солнца перестроится, выпустив яркие вспышки света и излучения, известные как солнечные вспышки. Иногда вспышки также приносят огромные намагниченные облака быстро движущихся частиц, известные как корональные выбросы массы (КВМ).

Через несколько лет после максимума магнитное поле Солнца «щелкает», а затем полностью переворачивается. Это знаменует собой конец цикла и начало нового солнечного минимума.

Особенности 25-го солнечного цикла

В апреле 2019 года Группа прогнозирования 25-го солнечного цикла, состоящая из десятков ученых из NASA и Национального управления океанических и атмосферных исследований (NOAA), опубликовала свой прогноз для 25-го солнечного цикла, предполагая, что солнечный максимум, вероятно, начнется где-то в 2025 году и будет сопоставим по размеру с максимумом 24-го солнечного цикла, который достиг пика необычно поздно между серединой 2014 года и началом 2016-го и был довольно слабым по сравнению с прошлыми солнечными максимумами.

Но этот прогноз оказался неверным. Так, количество наблюдаемых солнечных пятен оказалось гораздо выше предполагаемого. В декабре 2022 года Солнце достигло восьмилетнего пика пятен, а в январе 2023 их наблюдалось гораздо больше, чем прогнозировало NASA. В общей сложности количество наблюдаемых солнечных пятен превышает прогнозируемое 27 месяцев подряд.

Но это не единственное свидетельство приближения солнечного максимума. Еще одним ключевым показателем солнечной активности является количество и интенсивность солнечных вспышек. По данным портала SpaceWeatherLive, в 2022 году было в пять раз больше солнечных вспышек класса C и класса M, чем в 2021 году, и из года в год количество самых мощных солнечных вспышек класса X также увеличивается. В первой половине 2023 года было зарегистрировано больше вспышек класса X, чем за весь 2022 год, и по крайней мере одна из них была направлена на Землю.

Солнечные вспышки могут вызывать магнитные бури. Так, 24 марта на Землю неожиданно обрушился КВМ, который вызвал самую сильную магнитную бурю за шесть лет. Она привела к появлению полярных сияний в регионах, где их раньше не наблюдали.

Возможное влияние на Землю

Итак, солнечный максимум может наступить раньше и будет сильнее, чем ожидалось. Что же это значит для Земли?

Как заявил Цзы-Вей Фанг, исследователь из Центра прогнозирования космической погоды NOAA, все зависит того, будут ли направлены солнечные бури на нашу планету. Увеличение солнечной активности делает такое направление более вероятным, но не гарантирует того, что потоки плазмы и заряженных частиц от Солнца будут направлены в нашу сторону. Соответственно, не гарантировано и то, что магнитные бури будут обрушиваться на планету чаще.

Но если магнитные бури все-таки случатся, они могут ионизировать верхние слои атмосферы Земли и стать причиной отключения радио и спутников. По словам Фанг, сильные штормы, которые блокируют связь планеты со спутниками, могут временно вывести из строя радиосистемы дальнего действия и системы GPS почти на половине планеты. Само по себе это лишь незначительное неудобство, но если длительное отключение электроэнергии совпало с крупным бедствием, таким как землетрясение или цунами, результаты могут быть катастрофическими, добавила она.

Сильные солнечные бури также могут генерировать наземные электрические токи, которые могут повредить металлическую инфраструктуру, в том числе старые электросети и железнодорожные пути.