Магнітних бур буде все більше: сонячний максимум може настати раніше за передбачуване

Вчені заявили про те, що Сонце швидко підходить до піку у своїй активності. За словами експертів, сонячний максимум може настати вже наприкінці 2023 року, набагато раніше, ніж прогнозувалося, повідомляє Live Science.

Сонце слідує 11-річному циклу активності. Приблизно кожні 11 років магнітні поля зірки заплутуються як клубок тісно переплетених стрічок. А потім лопаються від перенапруги, призводячи до перевороту полюсів. Напередодні цього перевороту активність Сонця збільшується, воно викидає потоки плазми, покривається гігантськими плямами і випромінює потоки випромінювання.

Цей період збільшення активності називається сонячним максимумом. Це також непростий період для Землі, яку накривають магнітні бурі, які можуть порушити зв'язок, пошкодити енергетичну інфраструктуру, завдати шкоди деяким живим істотам та пошкодити супутники на орбіті.

Спочатку вчені передбачали, що нинішній сонячний максимум досягне піку у 2025 році. Але велика кількість сонячних плям, сонячних бур та інших явищ передбачає, що сонячний максимум може настати вже наприкінці цього року.

Чому Сонце слідує саме 11-річному циклу активності, невідомо. Але астрономи помітили цю закономірність ще з першого «Сонячного циклу 1», що відбувся між 1755 та 1756 роками. Зараз триває Сонячний цикл 25, який офіційно розпочався у грудні 2019 року.

На мінімумі сонячної активності магнітне поле нашої зірки стабільне та сильне, з двома чіткими полюсами, як у звичайного дипольного магніту. Але магнітне поле повільно заплутується, і деякі області стають намагніченішими. В результаті магнітне поле Сонця поступово слабшає, і сонячна активність починає наростати: плазма піднімається з поверхні зірки і утворює масивні намагнічені підкови відомі як корональні петлі, які всіюють нижні шари атмосфери Сонця. Ці вогняні стрічки можуть розірватися, коли магнітне поле Сонця перебудується, випустивши яскраві спалахи світла та випромінювання, відомі як сонячні спалахи. Іноді спалахи також приносять величезні намагнічені хмари часток, що швидко рухаються, відомі як корональні викиди маси (КВМ).

Через кілька років після максимуму магнітне поле Сонця "клацає", а потім повністю перевертається. Це знаменує собою кінець циклу та початок нового сонячного мінімуму.

Особливості 25-го сонячного циклу

У квітні 2019 року Група прогнозування 25-го сонячного циклу, що складається з десятків учених з NASA та Національного управління океанічних та атмосферних досліджень (NOAA), опублікувала свій прогноз для 25-го сонячного циклу, припускаючи, що сонячний максимум, ймовірно, почнеться десь в 2025 році і буде зіставний за розміром з максимумом 24-го сонячного циклу, який досяг піку незвичайно пізно між серединою 2014 року та початком 2016-го і був доволі слабким порівняно з минулими сонячними максимумами.

Але цей прогноз виявився невірним. Так, кількість сонячних плям, що спостерігається, виявилася набагато вищою за передбачуване. У грудні 2022 року Сонце досягло восьмирічного піку плям, а в січні 2023 їх спостерігалося набагато більше, ніж прогнозувало NASA. Загалом кількість сонячних плям, що спостерігаються, перевищує прогнозовану 27 місяців поспіль.

Але це єдине свідчення наближення сонячного максимуму. Ще одним ключовим показником сонячної активності є кількість та інтенсивність сонячних спалахів. За даними порталу SpaceWeatherLive, у 2022 році було вп'ятеро більше сонячних спалахів класу C та класу M, ніж у 2021 році, і з року в рік кількість найпотужніших сонячних спалахів класу X також збільшується. У першій половині 2023 року було зареєстровано більше спалахів класу X, ніж за весь 2022 рік, і принаймні один із них був спрямований на Землю.

Сонячні спалахи можуть викликати магнітні бурі. Так, 24 березня на Землю несподівано обрушився КВМ, який спричинив найсильнішу магнітну бурю за шість років. Вона призвела до появи полярних сяйв у регіонах, де їх раніше не спостерігали.

Можливий вплив на Землю

Отже, сонячний максимум може настати раніше і буде сильнішим, ніж очікувалося. Що це означає для Землі?

Як заявив Цзи-Вей Фанг, дослідник із Центру прогнозування космічної погоди NOAA, все залежить від того, чи будуть направлені сонячні бурі на нашу планету. Збільшення сонячної активності робить такий напрямок вірогіднішим, але не гарантує того, що потоки плазми та заряджених частинок від Сонця будуть спрямовані в наш бік. Відповідно, не гарантовано і те, що магнітні бурі обрушуватимуться на планету частіше.

Але якщо магнітні бурі таки трапляться, вони можуть іонізувати верхні шари атмосфери Землі та стати причиною відключення радіо та супутників. За словами Фанг, сильні шторми, які блокують зв'язок планети із супутниками, можуть тимчасово вивести з ладу радіосистеми дальньої дії та системи GPS майже на половині планети. Саме собою це лише незначна незручність, але якщо тривале відключення електроенергії співпало з великим лихом, таким як землетрус чи цунамі, результати можуть бути катастрофічними, додала вона.

Сильні сонячні бурі можуть генерувати наземні електричні струми, які можуть пошкодити металеву інфраструктуру, у тому числі старі електромережі та залізничні колії.