Незабаром відбудеться переворот магнітного поля Сонця: до чого це може призвести

Сонце знаходиться напередодні важливої події: перевороту магнітного поля. Він відбувається приблизно раз на 11 років і знаменує собою важливий момент сонячного циклу. Зсув полярності вказує на середину сонячного максимуму, піку активності зірки, та перехід до сонячного мінімуму, повідомляє Space.com.

Минулого разу переворот магнітного поля Сонця стався у 2013 році. Але що ж викликає такі зміни у полярності?

Щоб зрозуміти зміни в магнітному полі Сонця, потрібно розібратися з циклом активності зірки. Він триває приблизно 11 років, обумовлений магнітним полем та визначається частотою появи та активністю сонячних плям, видимих на поверхні зірки. За поточними оцінками, пік нинішнього циклу активності Сонця має настати з кінця 2024 року до початку 2026 року.

Але є ще один не менш важливий, але менш відомий цикл, який включає два 11-річних цикли. Як розповів фахівець у сфері фізики Сонця Раян Френч, цей магнітний цикл, відомий як цикл Хейла, триває приблизно 22 роки, протягом яких магнітне поле Сонця змінює напрямок, а потім повертається у вихідний стан.

Під час сонячного мінімуму магнітне поле Сонця близько до диполя з одним північним та одним південним полюсами, аналогічно магнітному полю Землі. Але в міру того, як ми наближаємося до сонячного максимуму, «магнітне поле Сонця стає складнішим, без чіткого поділу північного та південного полюсів», — сказав Френч. На той час, коли сонячний максимум проходить і настає сонячний мінімум, Сонце знову стає диполем, хоч і з перевернутою полярністю.

Що викликає зміну полярності

Розворот пов'язаний із сонячними плямами, магнітно складними утвореннями на поверхні зірки, які можуть викидати спалахи та корональні викиди маси (КВМ).

За словами Френча, оскільки сонячні плями з'являються близько до екватора, вони матимуть орієнтацію, яка відповідає старому магнітному полю, тоді як сонячні плями, що формуються ближче до полюсів, матимуть магнітне поле, яке відповідає орієнтації вхідного магнітного поля. Це називається законом Хейла.

Але чому відбувається така кардинальна зміна полярності залишається загадкою. «Це стосується всього [сонячного] циклу і цікаво, що це таке. У нас досі немає справді несуперечливого математичного опису того, що відбувається. І поки ви не зможете це змоделювати, ви не зрозумієте це по-справжньому - це важко по-справжньому зрозуміти», - розповів вчений зі Стенфордського університету Філ Шеррер.

Наскільки швидко відбувається переворот

Що відомо, це те, що переворот магнітного поля Сонця не відбувається миттєво. Це поступовий перехід від диполя до складного магнітного поля, до зверненого диполя протягом 11-річного сонячного циклу. Тобто немає конкретного моменту, коли магнітне поле Сонця перевертається.

Зазвичай для повного розвороту потрібно рік чи два, але час може значно змінюватись. Наприклад, за даними Національної сонячної обсерваторії, на розворот північного полярного поля 24-го сонячного циклу, який закінчився у грудні 2019 року, знадобилося майже п'ять років.

Як магнітне поле Сонця впливає на нас

Вже ніхто не має сумнівів, що наша зірка останнім часом була дуже активною. Вона викидала численні сонячні спалахи та КВМ, викликаючи сильні магнітні бурі Землі. Але ця «сувора» космічна погода не є прямим наслідком зміни полярності. Ці події відбуваються одночасно.

За словами Френча, космічна погода зазвичай найнапруженіша під час сонячного максимуму, коли і магнітне поле найскладніше.

Один побічний ефект зсуву магнітного поля дуже корисний: він може допомогти захистити Землю від галактичних космічних променів — високоенергетичних субатомних частинок, що рухаються зі швидкістю, близькою до швидкості світла, і можуть пошкодити космічні апарати та завдати шкоди астронавтам, що знаходяться на орбіті.

Коли магнітне поле Сонця зміщується, «струмовий шар» — велика поверхня, яка розходиться на мільярди кілометрів від сонячного екватора — стає дуже хвилястою, забезпечуючи найкращий бар'єр проти космічних променів.

Раніше вчені заявили про те, що сказати напевно, чи настав пік сонячної активності можна лише через сім місяців після його завершення.