Многие места на Земле имеют сезоны из-за наклона нашей планеты по отношению к Солнцу. Но у нашего светила также есть своя версия сезонов, которая влияет на жизнь на Земле. Новое астрономическое исследование помогает нам лучше понять и управлять воздействием этих солнечных «сезонов».
Как на Земле, так и на Солнце есть свои сезоны
Подобно тому как на Земле сменяются весна, лето, осень и зима, Солнце проходит через 11-летний цикл магнитной активности. Это своего рода солнечные сезоны: солнечный максимум — пик цикла, а период спокойствия — солнечная «зима».
На Земле лето связано с повышением температуры; солнечный максимум характеризуется увеличением количества солнечных пятен и вспышек. Эти вспышки посылают массы заряженных частиц через Солнечную систему, и, взаимодействуя с нашей атмосферой, они вызывают потрясающие цветные сияния в небе над регионами вокруг Арктики и Антарктиды.
Сейчас мы близки к солнечному максимуму. Последняя оценка текущего солнечного цикла 25, начавшегося в 2019 году, показывает, что этот цикл достиг пика в прошлом году.
Доктор Дипак Чахал из Университета Маккуори, возглавлявший новое исследование звёздных магнитных циклов, опубликовал результаты в журнале «Monthly Notices of the Royal Astronomical Society» в июне. Его работа отслеживала магнитную активность быстро вращающихся звёзд, похожих на наше Солнце, чтобы лучше понять, как магнитные поля звёзд меняются со временем.
Влияние солнечных сезонов на нашу жизнь
В отличие от сезонов на Земле, вызванных наклоном нашей планеты, солнечные сезоны обусловлены магнитным полем Солнца. Каждые 11 лет магнитное поле Солнца полностью меняет направление — север становится югом, а юг — севером. Во время этого процесса магнитная активность резко возрастает.
Эти солнечные сезоны напрямую влияют на нашу технологически зависимую жизнь способами, о которых большинство из нас даже не подозревает. Солнечные вспышки могут нарушить радиосвязь, а массивные извержения, называемые выбросами корональной массы, могут повредить спутники и вывести из строя электрические сети. Радиационные бури представляют опасность для астронавтов и даже для авиапассажиров, следующих полярными маршрутами.
В 1989 году сильная солнечная буря во время солнечного максимума вызвала крупное отключение электроэнергии в Квебеке, Канада, затронув миллионы людей на несколько часов. Крупнейшая известная солнечная буря — событие Кэррингтона 1859 года — привела к сбоям телеграфных систем по всему миру и вызвала полярные сияния, видимые даже на Карибах.
«Если солнечная буря размером с событие Кэррингтона произойдёт сегодня, она может нанести невообразимый ущерб нашему современному, технологически зависимому обществу», — говорит доцент Девика Камаth, соавтор исследования и преподаватель астрономии в Школе математических и физических наук Университета Маккуори.
«Наш взаимосвязанный цифровой мир сегодня гораздо более уязвим, чем простые телеграфные сети 1859 года. Подобное событие может нарушить всё: от GPS-навигации и сетей мобильной связи до банковских систем и управления воздушным движением, потенциально нанеся ущерб на триллионы долларов».
Новое исследование о магнитном цикле Солнца
Учёные ранее считали, что магнитное поведение нашего Солнца необычно по сравнению с другими звёздами, у которых, казалось, циклы были либо намного короче, либо длиннее.
Но новое международное исследование, проведённое Университетом Маккуори совместно с исследователями из Университета Нового Южного Уэльса и Китайской академии наук, показало, что наше Солнце не является тем космическим исключением, о котором учёные когда-то думали.
После сравнения данных с 138 звёздами, похожими на Солнце, с использованием данных нескольких космических телескопов более чем за десятилетие учёные обнаружили подсказки о том, каким было наше Солнце в молодости и более активным.
«Мы обнаружили несколько молодых звёзд, похожих на Солнце, с магнитными циклами, похожими на наш, но более короткими», — говорит доктор Чахал. «По мере старения и замедления этих звёзд их циклы могут стать похожими на текущий 11-летний цикл нашего Солнца».
Это исследование позволяет заглянуть в будущее нашего Солнца, помогая учёным подготовиться к космической погоде, которая влияет на всё: от систем GPS до маршрутов авиакомпаний над полюсами, где во время солнечных бурь радиационное облучение наиболее высокое.
Соавтор исследования профессор Ричард де Гриз говорит, что исследования для лучшего понимания солнечных сезонов приносят пользу всему обществу. «Понимание закономерностей циклов звёздной активности помогает нам лучше прогнозировать, когда могут произойти опасные события космической погоды, не только вокруг нашего Солнца, но и, возможно, вокруг других звёзд с планетными системами», — говорит он.
«Наша растущая зависимость от спутниковых технологий, GPS-навигации и взаимосвязанных цифровых систем означает, что нам нужны подобные исследования, чтобы помочь нам подготовиться к космической погоде, которая является неизбежной частью жизни со звездой».