Нешто чудно се случува со Сонцето. Досега, речиси секој ден во 2022 година, исфрлаше блесоци и коронални исфрлања маса, од кои некои беа најмоќните ерупции што може да се случат на нашата ѕвезда.
Ерупциите на Сонцето сами по себе не се чудни. Тие се јавуваат редовно низ периоди на висока и ниска активност, во циклуси кои траат приближно 11 години. Но, сегашната активност е значително повисока од официјалните прогнози на НАСА и NOAA за тековниот соларен циклус, а сончевата активност постојано ги надминува прогнозите уште од септември 2020 година.
„Не можеме веродостојно да ги предвидиме соларните циклуси. Не го разбираме целосно соларното динамо, кое генерира магнетни полиња кои се гледаат на површината како сончеви дамки и кои произведуваат блесоци. Ова е еден од извонредните проблеми во астрофизиката, па затоа не е чудно што не можеме да имаме точни предвидувања“, изјави за Science Alert соларниот астрофизичар Мајкл Витланд од Универзитетот во Сиднеј во Австралија.
Но, ако не можеме да имаме точни предвидувања, се јавуваат проблеми. Што ако ги засноваме нашите предвидувања на погрешна метрика? Можеби треба да го промениме начинот на кој ја набљудуваме нашата ѕвезда.
Сончевите циклуси имаат огромно влијание врз Сончевиот Систем, но ние ги разбираме релативно слабо. Научниците веруваат дека тие најверојатно се поврзани со соларното магнетно поле. На секои 11 години магнетните полови на Сонцето ротираат, северот станува југ и обратно. Оваа ситуација се совпаѓа со она што е познато како соларен максимум, кога Сонцето испушта најмногу блесоци и коронални маси (CME) и има најмногу дамки.
После тоа доаѓа период на смирување на активностите, а потоа повторно период на соларен максимум. Сега нашата ѕвезда е токму во таа фаза, 25-та откако почнавме да бележиме.
Циклусите на активност се карактеризираат и предвидуваат врз основа на еден фактор: бројот на сончеви дамки. Ова се привремени области каде што магнетните полиња се особено силни, што поттикнува ерупции блесоци и коронални исфрлања маса (CME). Пегите ги гледаме како темни дамки бидејќи магнетното поле го инхибира протокот на топла плазма, а областите подоцна се поладни и потемни од околината.
Соларниот физичар Скот Мекинтош, од американската Национална управа за океани и атмосфера (NOAA), верува дека предвидувањето на сончевите циклуси врз основа на бројот на сончеви дамки не е најдобриот модел.
„Циклусот на сончевите дамки не е примарна работа. И во учебниците и во научната заедница, тој е претставен како главен индикатор. Но, тоа е споредно“, рече Мекинтош.
„Примарниот е циклусот Хејл, 22-годишен магнетен циклус. А циклусот на сончевите дамки е само дел од оваа поголема слика“, додаде тој.
Циклусот Хејл бил откриен на почетокот на 20 век од американскиот астроном Џорџ Елери Хејл. Се состои од два циклуса на сончеви дамки кои траат 11 години - времето потребно за половите да се заменат двапати и да се вратат во првобитните позиции.
Овој циклус е забележан во голем број феномени: променливите магнетни поларитети на сончевите дамки и соларните магнетни полови, како и интензитетот на галактичките космички зраци.
Имено, сончевата активност го отежнува космичките зраци да стигнат до Земјата, а непарните и парните соларни циклуси имаат различни бранови форми на космичко зрачење. Ова се припишува на поларитетот на сончевото магнетно поле.
Треба да се забележи дека всушност немаме многу јасна слика за тоа што се случува внатре во Сонцето. Тој верува дека сончевото магнетно поле генерира динамо во внатрешноста на ѕвездата; ротирачка, конвективна и електрично спроводлива течност која ја претвора кинетичката енергија во магнетна енергија.
Ако е така, тогаш што ги предизвикува сончевите дамки? Па, според сегашните модели, тие се поврзани со ротацијата на Сонцето. Сончевиот екватор ротира побрзо од половите. Кога ќе се сретнат со ротацијата на Сонцето, магнетните линии се протегаат и се заплеткуваат, создавајќи привремени, локализирани области на силни магнетни полиња или сончеви дамки.
Ова, според Мекинтош, се заснова на пасивноста на магнетното поле.
„Имате многу сложен систем во Сонцето. Како и сите физички системи, ние правиме поедноставувања или приближувања за да се обидеме да разбереме што се случува“, објасни тој.
„Пред околу 60 години, тие направија приближување со магнетните полиња. Затоа, кога Сонцето ротира, тој процес ја активира циркулацијата, затоплувањето на атмосферата предизвикува циркулација, а со целата таа циркулација, магнетните полиња се прошируваат со неа“, додаде Мекинтош.
Моделите што го демонстрираат овој процес се многу добро усогласени со податоците од набљудувањето на сончевите дамки. Но, според Мекинтош и неговите колеги, тоа е затоа што моделот е создаден да го објасни токму тоа и само тоа. Исто така, постои алтернативно објаснување - сончевите дамки се интерферентна шема, генерирана од магнетните полиња на преклопувачките циклуси Хејл.
Мекинтош и неговите колеги првпат забележале шема која се појавува во податоците за сончевите дамки во 2011 година и забележале преклопување на таканаречените дијаграми на пеперутки кои го прикажуваат изгледот на сончевите дамки по географска ширина со текот на времето. Потоа ги барале и ги проучувале сите историски податоци за сончевите дамки што можеле да ги најдат.
Откриле дека ова преклопување постојано се повторува. Кон крајот на еден циклус на сончеви дамки, како што дамките се појавуваат сè поблиску до екваторот, појавата на дамки од следниот циклус може да се забележи на средните географски широчини.
Ова е индикативно, открија истражувачите, за спротивно поларизираните појаси на магнетна активност што минуваат низ Сонцето во циклуси, тие би биле одговорни за циклусот на сончевите дамки, а не дека ги стимулираат. Покрај тоа, циклусите можат да комуницираат - кога два циклуса со спротивен поларитет се преклопуваат, тие се мешаат еден со друг.
Како резултат на тоа, магнетните системи меѓусебно го инхибираат формирањето на сончеви дамки и настанува период на минимална активност на сончевите дамки.
„Циклусот на сончевите дамки е резултат на интеракцијата помеѓу овие поголеми магнетни циклуси. Со други зборови, тоа е како шема на пречки. Магнетните полиња се обидуваат да се поништат едно со друго цело време“, рече Мекинтош.
Врз основа на наодите од „интерференцискиот шаблон“, Мекинтош и неговиот тим дошле до предвидување на соларниот циклус што е повеќе во согласност со тековните набљудувања отколку официјалните врз основа на бројот на сончеви дамки.
Но, експертите сè уште не знаат што ги придвижува линиите на магнетна активност на Сонцето; можно е причината да се гравитационите бранови, но засега немаме доволно информации за да го потврдиме тоа.
„Идеите на Скот Мекинтош се интересни, а неговото предвидување за 25-тиот циклус е подобро од официјалните. Но, се сомневам дека тие имаат поголема моќ на предвидување од другите пристапи“, рече Витланд.
За да дознаеме повеќе, ќе ни требаат повеќе податоци и повеќе анализи, за што ќе биде потребно време.
Студијата Deciphering Solar Magnetic Activity: The Solar Cycle Clock беше објавена во списанието Frontiers in Astronomy and Space Sciences.
