Астрофизики научились предсказывать силу солнечных циклов за семь лет до их пика
Астрофизики предложили способ предсказывать силу солнечных циклов за семь лет до их пика. Оказалось, что для прогноза нужно смотреть не на начало нового цикла, а на конец экстремальной космической погоды в предыдущем. Этот момент назвали точкой отключения. Ученые уже оценили следующий, 26-й цикл: он будет умеренным и на пике выдаст 100–120 солнечных пятен.
Команда под руководством профессора Сандры Чапман из Университета Уорика пришла к этому открытию благодаря особому методу «солнечных часов». Это математическая модель, которая помогает стандартизировать неровные циклы солнечной активности. Его разработала команда под руководством профессора Сандры Чапман.
В среднем солнечный цикл длится 11 лет. Но на практике это значение плавает: один цикл может быть длиннее, другой короче, их мощность тоже отличается. Поэтому если наложить графики циклов друг на друга на обычной временной шкале, получится неразбериха — трудно сравнивать разные циклы между собой.
Чапман и ее коллеги взяли данные о количестве солнечных пятен с 1818 года и применили к ним математический метод — преобразование Гильберта. Обычно его используют для анализа цикличных явлений на Земле, например, приливов и отливов. С помощью этого алгоритма ученые перевели линейные наблюдения в круговые, растянув или сжав каждый цикл до стандартных 11 лет.
Так получились солнечные часы. На их циферблат ученые наложили историю 14 циклов. На стандартизированной шкале стало четко видно, в какие именно моменты цикла экстремальная космическая погода «включается» и «выключается».
Оказалось, что переходы между спокойными и активными фазами происходят очень резко. Момент, когда штормы прекращаются, ученые назвали точкой отключения. В этой точке количество солнечных пятен на удивление точно предсказывает, сколько пятен будет на пике следующего цикла. Благодаря стандартизированному циферблату астрофизики теперь могут находить точку отключения в текущем цикле и давать прогнозы на следующий цикл за 6–7 лет до его максимума.
Ученые: Солнце не возвращается к прежнему состоянию после каждого минимума активности
Количество солнечных пятен в момент отключения крепко связано с пиком активности следующего цикла. Пятна — это зоны сильного магнитного поля, где зарождаются вспышки и выбросы плазмы. Именно они бьют по Земле, нарушая работу спутников и энергосетей. Раньше ученым приходилось ждать солнечного минимума, чтобы дать прогноз, поэтому новый метод дает фору в несколько лет.
Новый инструмент уже доказал эффективность на практике. Он точно предсказал, что текущий 25-й цикл окажется мощнее, чем ожидали другие исследователи. В мае 2024 года, ближе к солнечному максимуму, крупные пятна спровоцировали самые сильные геомагнитные бури за двадцать лет. Сияния от них дошли даже до юга Великобритании.
До точки отключения текущего цикла осталось около двух лет. Пока прогноз строят на оценках, но скоро ученые получат реальные данные и смогут точно сказать, каким будет 26-й цикл. За эту работу и вклад в изучение космической погоды Королевское астрономическое общество наградило Сандру Чапман медалью Сидни Чепмена.
Фото NASA
