Штиль на Солнце

Наблюдения за динамикой солнечных пятен позволяют сделать вывод о том, как движется плазма под поверхностью нашего светила. Большой солнечный конвейер может ускорятся или замедляться, в зависимости от этого уменьшаются или увеличиваются потоки элементарных частиц, излучаемых Солнцем

Предсказываемое снижение солнечной активности сыграет на руку будущим астронавтам

Таким космический телескоп TRACE увидел Солнце в один из спокойных дней. Над относительно холодной (порядка десяти тысяч градусов) поверхностью поднимаются раскаленные до миллиона градусов струи плазмы. Фото TRACE / Stanford-Lockheed Institute for Space Research / NASA

Большая часть солнечного вещества движется двумя потоками раскаленной плазмы, которые называются южной и северной ветвями Большого солнечного конвейера. В каждой ветви меридиональный поток у поверхности идет от экватора к полюсу, а встречный противоток – от полюса к экватору.

 

 

Полный оборот в каждом из них совершается за 40 лет. Исследователи Североамериканского космического агентства NASA полагают, что движение потока оказывает влияние на циклы солнечных пятен, недавние изменения формы которых говорит об уменьшении его скорости.

«Обычно конвейер движется со скоростью около 1 метра в секунду, – приводит слова сотрудника Центра космических полетов имени Маршалла, специалиста по физике Солнца Дэвида Хезевея (David Hathaway) пресс-релиз NASA от 10 мая. – Так было, начиная с конца XIX века. Однако в последние годы скорость потока замедлилась до 0,75 м/сек. на севере и 0,35 м/сек. на юге. Такой низкой скорости еще никогда не наблюдали».

И теория, и наблюдения указывают на связь скорости потоков с интенсивностью появления солнечных пятен по прошествии примерно 20 лет. Медленное движение плазмы приводит к снижению солнечной активности, а быстрое – к ее повышению.

По мнению Хезевея, «замедление, которое мы наблюдаем сейчас, означает, что двадцать пятый солнечный цикл, пик которого придется примерно на 2022 год, может оказаться одним из самых слабых за последние столетия».

Это – интересная новость для астронавтов. Двадцать пятый солнечный цикл приходится на тот самый момент, когда, по планам НАСА, астронавты, высадившись на Луне, будут вести подготовку к полету на Марс. Низкая солнечная активность подразумевает, что им не нужно будет особенно беспокоиться по поводу вспышек на Солнце и радиационных бурь.

Циклы солнечных пятен. По осям отложены: по горизонтальной – годы, по вертикальной – количество солнечных пятен. Красным цветом показан прогноз Дэвида Хэтэуэя для двух следующих солнечных циклов, розовым – прогноз Маусуми Дикпати для двадцать четвертого цикла. Иллюстрация из пресс-релиза NASA

С другой стороны, большое беспокойство будут вызывать космические лучи. Космические лучи – это высокоэнергетические частицы, прилетающие из открытого космоса. Они проникают сквозь металл, пластмассу, ткани организма. У астронавтов, подвергнувшихся воздействию космических лучей, повышается вероятность раковых заболеваний, катаракты и других болезней. Как ни парадоксально, солнечные вспышки, сами являющиеся источниками смертельной радиации, нейтрализуют еще более смертоносные космические лучи. Чем меньше солнечных вспышек, тем большую опасность представляют космические лучи.

Прогноз Хезевея не следует путать с другим недавним прогнозом. Группа ученых под руководством физика Маусуми Дикпати из Национального центра атмосферных исследований (США) предсказала, что двадцать четвертый цикл, пик которого придется на 2011 или 2012 год, будет сильным. Хезевей с ними согласен: «Двадцать четвертый цикл будет сильным, двадцать пятый – слабым. Оба прогноза основаны на наблюдениях за поведением Большого солнечного конвейера».

Как удается наблюдать за движением потока, находящегося под поверхностью Солнца на глубине 200 000 километров? «Делать это позволяют солнечные пятна, – объясняет Хезевей. – Солнечные пятна – это магнитные узлы, словно пузыри поднимающиеся с поверхности потоков и прорывающиеся на поверхность Солнца. Астрономы давно знали, что солнечные пятна имеют тенденцию дрейфовать – от средних широт к солнечному экватору. Как считают в настоящее время, этот дрейф вызван движением конвейера. Измеряя скорость дрейфа групп солнечных пятен, мы косвенно измеряем скорость конвейера».

Используя старые отчеты о наблюдениях за солнечными пятнами, исследователи могут установить, как изменялась скорость движения конвейера, начиная с 1890 года. Цифры неоспоримы: в течение более чем ста лет «скорость конвейера была надежным показателем будущих изменений солнечной активности». Если это по-прежнему так, двадцать пятый солнечный цикл в 2022 году будет слабым.