Магнитное поле Солнца находится на грани разворота
Астрономы обнаружили, что магнитное поле Солнца скоро изменится на противоположное, что ознаменует половину цикла его активности и постепенный переход к солнечному минимуму. Происходящая каждые 11 лет очередная смена полярности будет происходить от северного магнитного поля к южному в северном полушарии и наоборот, что приведет его к магнитной ориентации, аналогичной земной. Скорость, с которой это произойдет, определит интенсивность следующего цикла активности.
В последние месяцы наблюдалось значительное увеличение солнечной активности, начиная с экстремальных солнечных вспышек X-категории и заканчивая геомагнитными бурями G5. Эти события привели к появлению впечатляющих авроров по всему миру, которые считаются одними из самых мощных за последние 500 лет.
Такой рост активности указывает на то, что текущий солнечный цикл (25-й солнечный цикл) вот-вот достигнет своего пика, известного как солнечный максимум. Эти циклы, для которых характерны периоды в 11 лет, характеризуются пиком максимальной активности и минимумом активности (солнечный минимум), что свидетельствует об их окончании и переходе к следующему циклу. Согласно текущим оценкам, следующий солнечный максимум произойдет между концом этого года и началом 2026 года.
Во время этих циклов также происходит периодическое явление, известное как “цикл Хейла”. Как и Земля, Солнце обладает дипольным магнитным полем, то есть с положительной (северной) и отрицательной (южной) сторонами. Однако если у нашей планеты магнитное поле меняется примерно каждые 300 000 лет, то у Солнца оно меняется каждые 11 лет, а затем возвращается в исходное состояние в течение следующих 11 лет.
Во время солнечного минимума магнитное поле Солнца близко к дипольному. Однако по мере приближения к пику активности его магнитное поле становится более сложным, а граница между северным и южным полюсами размывается. При переходе от солнечного максимума к солнечному минимуму Солнце снова имеет дипольное поле, но в обратном направлении.
При следующей смене полярности северное полушарие нашей звезды будет иметь отрицательное магнитное поле, а южное — положительное, что приведет его к той же магнитной ориентации, что и Землю. Последняя смена магнитного поля Солнца произошла в конце 2013 года.
Постепенный переход, длящийся от 1 до 2 лет
Переворот магнитного поля Солнца вызывается солнечными пятнами — областями со сложной магнитной структурой, которые генерируют солнечные вспышки. Когда Солнце приближается к своему пику и пятна становятся все более многочисленными, потоки плазмы реорганизуют их магнитные поля и нарушают их диполярность. Затем эти солнечные пятна с ослабленным магнитным полем мигрируют к полюсам, преобразуя их магнитные поля.
Точнее, солнечные пятна вблизи экватора имеют магнитное поле, соответствующее исходному, а те, что на полюсах, — противоположное. Когда они вступают в контакт с существующим полем, их полярности аннулируют друг друга (ведь они противоположны). И когда этот процесс достигает максимума, то есть когда достаточное количество полей противоположной полярности мигрирует к полюсам, поля на полюсах полностью замещаются новыми приходящими полями.
Однако следует отметить, что эта инверсия магнитного поля не происходит мгновенно. Это постепенный переход, который обычно длится от одного до двух лет (или даже пять лет для предыдущего солнечного цикла). “Не существует конкретного “момента”, когда полюса Солнца меняются местами“, — сказал Space.com Райан Френч, астрофизик из Национальной солнечной обсерватории (NSO). Более того, точные механизмы, лежащие в основе этой инверсии, пока остаются загадкой.
Следует ожидать более интенсивных выбросов корональной массы
Хотя явление кажется впечатляющим, последствия такой смены полярности редко ощущаются на Земле. Тем не менее, это тот редкий период, когда солнечные вспышки могут происходить с любой солнечной широты, включая полюса. В этот период выбросы корональной массы оказывают несколько большее влияние и вызывают столь же значительные геомагнитные бури — как это произошло во время спада 24-го солнечного цикла.
С другой стороны, смещение магнитного поля может быть полезным для Земли и орбитальных приборов, в частности, выступая в качестве временного щита от межзвездной радиации. Это смещение создает огромный комплекс переплетенных линий магнитного поля, которые трудно пробить и которые могут простираться на миллиарды километров.
Более того, скорость, с которой происходит это явление, может дать подсказки относительно интенсивности следующего солнечного цикла. Если разворот произойдет в ближайшие два года, то 26-й солнечный цикл должен быть относительно интенсивным. С другой стороны, если он произойдет только через 5 лет, следующий цикл будет не очень активным, как и предыдущий (солнечный цикл 24).