Караул! С Солнца исчезают пятна
Ученые предсказывали очищение светила. И пугали, что подобное развитие событий грозит нашей планете небывалыми морозами
Куда, куда вы удалились?!
Гелиофизики бьют тревогу: на Солнце подозрительно мало пятен. В среду – 23 июля 2014 года – они насчитали всего три крошечных группы, а в минувшую пятницу – вообще ни одного пятна. Это – аномалия. Быть такого не должно. Хотя бы потому, что светило ныне находится в середине 11-летнего цикла солнечной активности – на максимуме. То есть, должно быть усыпано пятнами, которые как раз свидетельствуют об активности. С ними – с пятнами – связаны солнечные вспышки и корональные выбросы.
Специалисты, анализирующие данные, которые поступают с космической солнечной обсерватории -Solar Dynamics Observatory -уверяют: нынешний максимум солнечной активности самый спокойный из всех наблюдавшихся за последние 100 лет. Не смотря на то, что два года назад – как раз 23 июля – произошла одна из самых мощных вспышек рентгеновского класса, усиленная взаимодействием нескольких солнечных пятен.
Все чище и чище
О грядущих аномалиях на Солнце ученые предупреждали еще в 2010 году – почти в начале нынешнего 24-го цикла. Об этом заявляли Мэттью Пенн (Matthew Penn) и Уильям Ливингстон (William Livingston) из американской Национальной солнечной обсерватории (NSO).
Коллеги вторили: мол, с большим опозданием закончился период минимальной солнечной активности, который длился более 26 месяцев вместо обычных 16. Мол, слабеет солнечный ветер – поток заряженных частиц, испускаемых светилом. Его давление, по данным юго-западного НИИ в Сан-Антонио (США), снизилось в среднем на 20 процентов за последние 50 лет. И не к добру это…
Но главное, гелиофизики заметили: солнечных пятен и протуберанцев – этих своеобразных индикаторов жизнедеятельности светила – становится все меньше и меньше. Предыдущий -23-й 11-летний цикл – был самым скромным в этом смысле за столетие. Нынешний грозит стать еще скромнее – тому уже есть подтверждения. А в будущем пятна вообще могут пропасть.
По прогнозам Пенна и Ливингстона, к 25-циклу наступит полное очищение светила. И период минимальной активности затянется на десятилетия.
Снижается магнитная индукция
Пятна возникают в результате возмущений отдельных участков магнитного поля Солнца. Связаны они и с его величиной. Например, известно: пятна не появляются, если магнитная индукция в них падает ниже 1500 Гаусс.
С 1990 года и по нынешнее время Пенн и Ливингстон обследовали несколько тысяч пятен. И обнаружили, что сила их полей уменьшилась с 2700 до 2000 гаусс. И продолжает снижаться. Зафиксированы отдельные “провалы” до 1800. То есть, состояние магнитного поля светила приближается к тому, что пятна просто не смогут возникать. Мрачные прогнозы оправдываются.
До порогового значения магнитной индукции осталось всего 500 гаусс. Причина “ослабления” Солнца ученым пока не ясна. Скорее всего она скрыта в глубинных процессах. Что-то там изменилось. Но что именно? Возможно, нарушилась циркуляция плазмы внутри и у поверхности светила.
Чем это грозит?
Ожидается малый ледниковый период. Как минимум
Если события и дальше будут развиваться в том же духе, то Солнце погрузится в сверхпродолжительный минимум активности. А нечто подобное уже бывало в истории человечества. Например, с 1310 по 1370 годы, с 1645 по 1715 годы. В это время количество солнечных пятен снижалось в тысячу раз по сравнению с “обычными” годами. А Землю охватывали так называемые малые ледниковые периоды. Причем общее число пятен в это время было в тысячу раз меньше, чем набралось бы за столько же лет в нашу эпоху. По свидетельствам летописцев, тогда замерзали Темза и Сена, снег выпадал даже на юге Италии.
По поводу того, когда же наступит нынешний малый ледниковый период, мнение исследователей расходятся. Одни грозят им к 2020 году, другие – раньше.
КОММЕНТАРИЙ СПЕЦИАЛИСТА
Они возвращаются
Как успокоил директор астрономической обсерватории Иркутского государственного университета, доктор физико-математических наук Сергей Язев, совсем уж бесследно пятна не исчезали. Одна группа была видна. Хотя и не очень отчетливо. Не все могли заметить. А ныне появляются новые пятна на восточной стороне солнечного диска.
Типы максимумов солнечного цикла бывают разные. Например, у самого мощного цикла № 19 с максимумом в 1957 году, была одна “вершина”: число пятен постепенно нарастало, достигло потолка и стало уменьшаться. А у нынешнего 24 цикла тип максимума совсем иной. Активность вышла на некий (не очень высокий) уровень, а дальше на его фоне возникла серия последовательных импульсов активности. Так, например, очередной импульс был в начале 2014 года: пятен было много. Теперь идет спад, довольно сильный. Я прогнозирую, что это еще не переход к “настоящей” фазе спада. Думаю, будет еще один импульс активности (количество пятен снова увеличится), предполагаю, что будет это ближе к концу года. И только после этого, в 2015 году, активность начнет постепенно и не очень быстро, с остаточными импульсами, уменьшаться до минимума. При этом на спаде еще будет возможно и появление крупных пятен, и сильных вспышек. Так уже было: например, циклы с номерами 12, 14 и 16 во многом напоминают нынешний цикл. Подобные вещи человечество уже видело.
По поводу нашумевшего прогноза Ливингстона и Пенна – о том, что пятен становится все меньше, потому что падает магнитная индукция в пятнах, и при достижении некоего предела пятна вообще исчезнут к следующему циклу солнечной активности. Он уже не вызывает ажиотажа. Потому что удалось разобраться, в чем дело. И сам Ливингстон в соавторстве с российскими исследователями в очередной статье показал, из-за чего возникло впечатление о том, что магнитная индукция в пятнах падает со временем. Это, как говорят в науке, артефакт – следствие не очень корректной обработки данных. В предыдущем, 23 цикле, действительно было немного меньше крупных пятен, но мелких пятен было как всегда, много. И в нынешнем цикле хватает и крупных, и мелких пятен, т.е. старую сенсацию можно было и не вспоминать. Или вспоминать, но комментировать с современных позиций.
Связано ли похолодание с пятнами на Солнце? Такая гипотеза действительно существует. Пока, правда, она не доказана. Но и не опровергнута.
Да, в период с 1645 по 1715 год пятен на Солнце было очень мало (так называемый минимум Маундера). В это же время в Европе было довольно морозно. Большинство специалистов по Солнцу, и я в том числе, предполагают, что эти события связаны. Но вряд ли столь просто – пятен стало меньше, и сразу похолодало. Если эти явления и связаны, то гораздо сложнее – многоступенчато. Предстоит еще много работать, чтобы понять, как именно.
– Существуют ли расчеты, которые показывают, на сколько Солнце должно изменить свою активность, чтобы на Земле наступил ледниковый период? – интересовался я у Сергея Арктуровича.
– Тут тоже все не просто. Ведь Земля «приспосабливается» к изменениям потока солнечного излучения. Например, за счет того, что наша планета летает вокруг Солнца не по кругу, а по эллипсу, мы находимся то ближе всего к светилу, то дальше всего. За счет этого общий поток света и тепла от Солнца меняется в пределах примерно 5 процентов. Но очень многое зависит, например, от облачности. Скажем, планета Венера. Она гораздо ближе к Солнцу, но получает от него тепла гораздо меньше Земли. Это потому, что огромная часть солнечного излучения отражается обратно в космос мощным слоем венерианских облаков, в которых никогда не бывает просветов…
Так же ведет себя и Земля. Когда становится слишком тепло, усиливается испарение влаги, образуются облака, отражающие солнечные лучи. В результате тепла приходит меньше. Но тогда уменьшается испарение, а значит, меньше становится облаков, и снова больше тепла прорывается к поверхности нашей планеты… Великолепная система автоматической терморегуляции!
Поэтому не только от изменений потока солнечного излучения зависит температура на Земле, а главным образом, от процессов в атмосфере и в океане – как распространяется и перераспределяется тепло в земных оболочках. По сравнению с этими факторами, Солнце является очень стабильным источником энергии. За счет колебаний уровня солнечной активности, колебания общего потока тепла изменяются не больше чем на 0.5 процента. Это в 10 раз меньше, чем, допустим, за счет движения Земли вокруг Солнца.
Но если брать не весь поток, а только коротковолновую его часть – например, в ультрафиолетовом диапазоне, то здесь излучение может меняться, в зависимости от колебаний солнечной активности, не на доли процента, а в сотни раз…
На нашей планете работают десятки сложнейших физических природных механизмов, которые действуют и в прямую, и в обратную сторону, сглаживая и, наоборот, усиливая внешние влияния. Если бы их не было, средняя температура раскачивалась бы с большой амплитудой, от страшных морозов до убивающего зноя. Климатическая машина планеты хорошо сбалансирована – потому-то жизнь на нашей планете успешно существует вот уже почти 4 миллиарда лет…
Иное дело кратковременные (несколько дней) уменьшения числа пятен на Солнце. Как раз такие уменьшения приводят к кратковременным увеличениям потока тепла: темные пятна этот поток уменьшают, зато яркие факелы на месте исчезнувших пятен остаются, и излучения от них (от факелов) оказывается больше.
