Солнечные пятна — это участки поверхности Солнца, где всплески электромагнитного излучения прорываются сквозь магнитное поле звезды, создавая относительно холодные пятна, которые кажутся нам черными благодаря оптической иллюзии. Наряду с размером и частотой солнечных вспышек и выбросов корональной массы, количество солнечных пятен указывает на ход примерно 11-летнего солнечного цикла.
Во время наименее активной фазы солнечной активности, или солнечного минимума, пятен на Солнце очень мало, а иногда и вовсе нет. Например, в конце 2019 года, незадолго до начала текущего солнечного цикла (25-й солнечный цикл), было 40 дней подряд без видимых солнечных пятен. Но по мере того как магнитное поле Солнца запутывается само с собой и ослабевает, количество солнечных пятен быстро растет, а затем достигает максимума во время солнечного максимума. Во время этой активной фазы магнитное поле Солнца в конце концов срывается и полностью переворачивается, что вызывает период спада солнечной активности и уменьшения количества солнечных пятен, пока весь цикл не возобновится.
В августе на поверхности нашей родной звезды ежедневно появлялось в среднем 215,5 солнечных пятен, согласно данным Центра прогнозирования космической погоды (SWPC), который находится в совместном ведении Национального управления океанических и атмосферных исследований и Национальной службы погоды. Последний раз такое большое количество пятен на Солнце наблюдалось в сентябре 2001 года, во время солнечного максимума 23-го солнечного цикла, когда средний показатель составлял 238,2.
Пик количества солнечных пятен пришелся на 8 августа, когда на Солнце наблюдалось до 337 пятен, что является самым высоким показателем за 24-часовой период с марта 2001 года.
Эти цифры свидетельствуют о том, что некоторые ученые уже подозревали — мы вошли в солнечный максимум. Однако мы можем быть уверены в этом только после того, как количество солнечных пятен снова начнет падать.
Когда текущий солнечный цикл начался в 2020 году, группа ученых SWPC предсказала, что 25-й солнечный цикл будет относительно слабым по сравнению с историческими циклами, как и 24-й солнечный цикл, пик которого пришелся на 2014 год и стал самым слабым максимумом за последние 90 лет. Например, среднее число солнечных пятен, предсказанное для августа 2024 года, составило 107,8, что меньше половины фактического числа, которое только что было обнародовано.
Прогноз SWPC также предполагал, что солнечный максимум, вероятно, наступит не раньше 2025 года.
Однако с самого начала текущего цикла количество солнечных пятен не соответствовало первоначальным прогнозам. В начале 2022 года число пятен начало расти, достигнув к концу года восьмилетнего максимума. К июню 2023 года среднее число превысило показатели любого из месяцев 24-го солнечного цикла и с тех пор продолжает расти.
В результате в октябре прошлого года SWPC выпустила «пересмотренный прогноз» для 25-го солнечного цикла, согласно которому солнечный максимум, скорее всего, наступит к середине 2024 года и будет более активным, чем ожидалось.
Рост числа солнечных пятен — не единственное свидетельство того, что сейчас мы переживаем солнечный максимум. В начале мая на Землю обрушилась самая мощная геомагнитная буря за более чем 21 год, которая окрасила аномально большую часть неба планеты аврорами. А всего через несколько дней наша родная звезда выплеснула солнечную вспышку магнитудой X8,7 — самый мощный солнечный взрыв с 2017 года.
Солнечные максимумы могут длиться от одного до двух лет и более, а значит, есть все шансы, что активность продолжит нарастать в течение следующих 12 месяцев или около того. Во время 23-го солнечного цикла число солнечных пятен достигло максимального месячного значения 244,3 в июле 2000 года. А в 22-м солнечном цикле месячный рекорд составил 284,5 в июне 1989 года.
Если солнечная активность продолжит расти и Земля подвергнется более мощным солнечным бурям, подобным Каррингтонскому событию 1859 года, это может повлиять на наземную инфраструктуру, вызвать широкомасштабные авроры в низких широтах и привести к падению спутников обратно на Землю.
Одним из аспектов, вызывающих беспокойство ученых и специалистов в области космической погоды, является воздействие более мощных солнечных бурь на нашу инфраструктуру. Подобные события могут вывести из строя электрические сети, повлиять на работу навигационных систем и средств связи, а также нанести урон спутникам, находящимся на орбите. Как показал опыт Каррингтонского события 1859 года, сильные геомагнитные бури способны вызывать значительные перебои в работе телеграфных систем и даже приводить к пожарам. В современном мире, сильно зависящем от технологической инфраструктуры, последствия могут быть еще более разрушительными.
В то время как ученые внимательно следят за развитием текущего 25-го солнечного цикла, они также работают над совершенствованием методов предсказания солнечной активности и её потенциального воздействия на Землю. Улучшенные модели и новые данные помогают исследователям более точно прогнозировать всплески солнечной активности и геомагнитные бури, что позволяет подготовиться к возможным последствиям. Важно помнить, что, несмотря на все технологии и прогнозы, наше понимание солнечных циклов и их изменений все еще не идеально.
Тем временем, повышенная солнечная активность предоставляет исследователям уникальные возможности для изучения процессов, происходящих на нашем светиле, а также их влияния на Солнечную систему. Наблюдение за солнечными пятнами, вспышками и выбросами корональной массы помогает ученым выяснить больше о магнитных полях и динамике плазмы. Эти исследования, в свою очередь, могут привести к важным открытиям и новшествам в области космической погоды и её предсказания.
С увеличением количества солнечных пятен и ближайшим солнечным максимумом ученые продолжают следить за эволюцией этого цикла и готовятся к возможным воздействиям на нашу планету. Использование передовых инструментов и методологий для мониторинга и предсказания активности Солнца играет ключевую роль в обеспечении безопасности нашей технологической цивилизации. В предстоящие годы будет крайне важно сохранять бдительность и быть готовыми к вызовам, которые могут возникнуть вследствие растущей солнечной активности.
