На дне: Солнечный кризис
2008-й был для солнечной активности невероятно спокойным (читайте: «Пустое Солнце»). Из 366-ти дней прошлого високосного года 266 (73%) на Солнце было не просто мало пятен — их не было вовсе. В последний раз подобное фиксировалось только в 1913-м, когда за год было зарегистрировано 311 «дней без пятен». Исходя из этих цифр, многие гелиофизики сочли 2008-й годом, когда цикл солнечной активности достиг дна, и теперь она будет лишь повышаться. Но оказалось, ей еще есть, куда падать.
По крайней мере, начался новый 2009-й год со спада: из 90 первых его дней на Солнце не наблюдалось пятен 78 — то есть, 87% всех дней. Это позволяет ученым сделать вывод о том, что снижение активности еще не закончено, и текущий минимум солнечного цикла — действительно, небывало низкий.
Разные фазы этого цикла повторяются примерно каждые 11 лет, и спады — это естественные части циклической активности, которую впервые обнаружили еще в середине XIX в., наблюдая солнечные пятна. Каждое такое пятно представляет собой огромные, размером с целую планету «сгустки» магнитного поля на поверхности Солнца. Увлекая за собой огромные массы заряженной раскаленной плазмы, из которой состоит звезда, они вызывают появление солнечных вспышек, выбросы мощных потоков частиц и радиации. И хотя в XIX-м же веке об этом еще не было известно, ученые уже тогда обратили внимание, что появлению целых групп пятен всегда предшествует период относительного спокойствия. За почти 200 лет наблюдений эта цикличность всегда повторялась.
Так что текущий минимум представляет собой спад на этой долговременной кривой — однако, спад очень необычный. Вот лишь некоторые «рекорды солнечного минимума», установленные в 2008-м году.
Спад давления солнечного ветра — самый сильный за 50 лет. Эта характеристика потока ионизированных частиц, измеренная зондом Ulysses, показала 20-процентное снижение в сравнении с цифрами середины 1990-х, и оказалась самой низкой за всю историю наблюдений, которые ведутся с 1960-х. При этом стоит помнить, что именно магнитное поле солнечного ветра отклоняет основную долю опасных галактических космических лучей при входе во внутренние области Солнечной системы. Соответственно, спад его интенсивности автоматически приводит к увеличению интенсивности галактических космических лучей, и представляющих серьезную опасность для работы людей в космосе. С другой стороны, для самой Земли слабый солнечный ветер означает слабую геомагнитную активность и редкость полярных сияний (о том, как появляются их фантастические краски в ледяном небе, читайте: «Небесный телевизор»).
Снижение интенсивности свечения Солнца — самое большое за 12 лет. Тщательные замеры показали, что в видимой части спектра излучение упало на 0,02%, а на более коротких волнах — намного сильнее, в жестком ультрафиолете спад достигает 6%. Последний раз подобное наблюдалось в 1996-м. Чтобы остановить процесс глобального потепления, этих цифр недостаточно, но у них есть интересные и важные «побочные эффекты». Верхние слои земной атмосферы не разогреваются так, как раньше и, соответственно, создают меньшее давление. Спутники, находящиеся на низких орбитах, испытывают меньшее сопротивление, что, теоретически повышает срок их службы. С другой стороны, по той же причине космический мусор также остается на опасной высоте дольше, чем обычно.
55-летний минимум в радиоизлучении. Измерения исходящих от Солнца радиоволн началось вскоре после Второй Мировой, и сегодняшнее падение сделало эту величину самой низкой, начиная с середины 1950-х. Некоторые ученые полагают, что снижение это говорит об ослаблении глобального солнечного магнитного поля. Впрочем, точно это утверждать нельзя, поскольку в точности механизм формирования этого излучения до конца не изучен.
Все эти «антирекорды» породили, естественно, дискуссии о том, является ли нынешний минимум солнечного цикла чем-то необычным, исключением, или же это естественный процесс «рыночной коррекции», неизбежный после того нестабильного максимума, который ему предшествовал (взгляните на иллюстрацию слева).
«Космическая эра началась в 1950-х, и с тех пор солнечная активность была, в среднем, довольно высокой. 5 из 10-ти самых интенсивных циклов пришлись именно на эти годы — мы просто не привыкли к такому спокойствию», — говорит Дэвид Хатауэй (David Hathaway). Действительно, примерно сотню лет назад (1900−1913 гг.) спад был еще глубже, чем сегодня. Чтобы достичь тех же показателей, текущий минимум должен продлиться еще, по крайней мере, весь 2009 г.
Впрочем, многие ученые только радуются этому факту: впервые в истории они получили возможность детально изучить, как выглядит глубокий спад активности на Солнце. И если сотню лет назад лишь велось фиксирование числа и поведения пятен, сегодня этим делом занята целая бригада телескопов и флотилия космических аппаратов, включая зонд SOHO, пару зондов STEREO и пятерку THEMIS, а также Hinode, ACE, Wind, TRACE, AIM, TIMED, Geotail... все они ведут работу круглосуточно, ведя замеры солнечного ветра и космического излучения, радиации и магнитной активности.
Но даже самые современные инструменты не позволяют с уверенностью сказать, что будет завтра. Конкурирующие между собою гипотезы, которые выдвинули крупнейшие специалисты по физике Солнца, не соглашаются друг с другом даже в главном — когда закончится этот минимум, и насколько велик будет следующий за ним максимум солнечной активности. Одни не считают, что он станет каким-то особенным, другие полагают, что нас ждет адская буря магнетизма (читайте об этой версии: «Солнце в гневе»). Ведь, на самом деле, никто не понимает в точности, какие механизмы лежат в основе солнечных циклов.
По публикации NASA