Сколько пятен на Солнце?

Ученые исследовали эволюцию магнитного поля Солнца и изменение количества пятен на его поверхности. Амплитуда и пространственная конфигурация магнитного поля нашего светила меняются со временем — каждые 11 лет количество пятен на Солнце резко уменьшается. Каждые 90 лет это уменьшение (когда оно совпадет с 11-летним циклом) сокращает количество пятен примерно наполовину. А 300–400-летние минимумы снижают их количество чуть ли не до нуля.

Самый известный минимум — это минимум Маундера, который длился примерно с 1645 по 1715 год. За этот период наблюдалось около 50 солнечных пятен вместо обычных 40–50 тыс.

Анализ солнечного излучения показал, что его максимумы и минимумы почти совпадают с максимумами и минимумами количества пятен. Изучая изменения числа пятен на Солнце и анализируя содержание изотопов углерода-14, бериллия-10 и других в ледниках и деревьях на Земле, исследователи пришли к выводу, что солнечная магнитная активность имеет циклическую структуру.

Группа ученых, состоящая из Валентины Жарковой (Нортумбрийский университет, Великобритания, Институт космических исследований, Украина), Елены Поповой (НИИЯФ МГУ), Саймона Джона Шеферда (Брэдфордский университет, Англия) и Сергея Жаркова (Халлский университет, Англия), проанализировала три солнечных цикла активности с 1976 по 2009 год (циклы 21–23), применив так называемый анализ главных компонент, который позволяет выявить в наблюдательных данных волны магнитного поля Солнца с самым большим вкладом. В результате разработанной ими новой методики анализа было обнаружено, что магнитные волны на Солнце генерируются парами и самая главная пара отвечает за изменения дипольного поля (оно наблюдается при изменении солнечной активности). Кроме того, исследователям удалось вывести аналитические формулы, описывающие эволюцию обеих волн.

Прогноз на тысячу лет

Используя эмпирически найденные две волны магнитного поля, Елена Попова выдвинула гипотезу, что минимумы солнечной магнитной активности могут быть вызваны процессом биений двух волн магнитного поля. Каждая из волн генерируется на разной глубине в недрах Солнца и эти волны имеют близкие частоты. В результате всплытия магнитного поля на поверхность эти волны взаимодействуют, в результате чего возникают биения амплитуды результирующего магнитного поля. Это и приводит к периодическому значительному спаду амплитуды магнитного поля на протяжении нескольких десятилетий. Сравнение результатов этой модели проводилось как с массивом наблюдаемых данных для магнитных полей за циклы 21–23, так и с наблюдаемыми данными солнечной активности в 1000-летнем масштабе. На этих масштабах модельные расчеты Поповой оказались очень близки к характеристикам солнечной магнитной активности.

Выделив характерный период биений, составляющий несколько веков,

ученые восстановили солнечную активность с древности (начиная с 1200 года н.э.) и спрогнозировали ее до 3200 года. На соответствующем графике видно, что активность Солнца резко снижается примерно каждые 350 лет. И ближайшее снижение солнечной активности начинается в наши дни.

https://www.gazeta.ru/science/2015/12/01_a_7919243.shtml