Солнце, солнечные лучи, космос …

[gog]

В мае 1997 г., когда впервые были замечены признаки того, что по поверхности нашего огромного светила могут прокатываться колоссальные волны раскаленной плазмы, ученые высказали разумные сомнения. Уж очень велик был масштаб происходящего. Волна эта с легкостью накрыла бы всю Землю целиком, а, зародившись в небольшом эпицентре, она быстро разошлась по Солнцу кругом диаметром в миллионы километров. «Возможно, - решили скептики, - Это лишь случайность, флуктуация, игра тени, но никак не волна».

Теперь стало ясно – «солнечное цунами» реально. В феврале этого года пара идентичных зондов миссии STEREO сделала запись, анализ которой доказал существование этого поразительного явления. Энергия в считанные мгновения взметнула вверх миллиарды тонн раскаленного газа в виде коронального выброса массы (СМЕ) – и вокруг этого «разрыва» стала быстро расширяться волна цунами.

Аппараты STEREO записали все происходящее с двух точек зрения: направление, в котором они наблюдали Солнце, находились под прямым углом, что дало ученым беспрецедентные виды на это цунами. Это совершенно определенно была волна – конечно, не воды, а адского жара, раскаленной плазмы и магнетизма.

Формально говоря, цунами называется быстрой магнетогидродинамической волной (fast-mode magnetohydrodynamical wave, MHD). На этот раз она поднялась в высоту аж на 100 тыс. км и двигалась, расширяясь, со скоростью 900 тыс. км/ч, неся в себе энергию 2400 мегатонн в тротиловом эквиваленте. После того, как колоссальное цунами прокатилось по поверхности, Солнце еще некоторое время «содрогалось», в атмосфере его образовались временные магнитные корональные дыры, более темные и области высокой магнитной активности.

По счастью, такие устрашающие события не оказывают непосредственного влияния на нашу скромную планету. Однако они могут вызывать мощные корональные выбросы, создавать те же корональные дыры, которые, в свою очередь, порождают солнечный ветер – и другие явления, уже способные влиять на наше непосредственное окружение. Кроме того, специалисты могут использовать данные об этих цунами в качестве «диагностического признака» текущего состояния Солнца. Да и в конце концов, они просто впечатляют.

Подробнее о миссии STEREO, основной задачей которого как раз является исследование Солнца, читайте: «Полный охват».

По сообщению NASA

[gog]

Солнце вернулось к аномальной норме

По данным станций мониторинга солнечной активности, уже две недели подряд наблюдается характерное для последних лет, но необъяснимое с точки зрения текущих научных теорий полное отсутствие пятен на Солнце. Перед этим активность Солнца на протяжении нескольких недель была относительно высокой, а одна из появившихся групп пятен была, по всей видимости, самой мощной и активной в текущем году.
Судя по текущему возврату Солнца к состоянию аномально низкой активности, этот "всплеск" не был предвестником восстановления 11-летней цикличности светила.
По данным Space Weather, доля дней в 2009 году, в которые пятен на диске Солнца не было вообще, возросла до значения 76%.

[gog]

Зафиксирована трёхмерная динамика протуберанца на Солнце

4 декабря 2009 года в южных широтах Солнца произошёл выброс сверхмощного протуберанца - облака газа, или плазмы. Аппаратам NASA STEREO, ведущим мониторинг Солнца и активности светила с двух противоположных точек земной орбиты одновременно, удалось впервые зарегистрировать выброс с двух ракурсов, что позволит восстановить трёхмерную динамику процесса и подтвердить, или опровергнуть, текущие модели происходящих на Солнце процессов.
В настоящее время на Солнце уже полмесяца нет ни единого пятна - главного маркера активности светила, по которым определяется цикличность его активности.
Всего в 2009 году пятен на Солнце вообще не было в течение 76% суток.

[gog]

На Солнце формируется крошечное пятно

Солнечными обсерваториями отмечено появление на Солнце нового крошечного пятно, получившего условный индекс 1034. Локализация пятна и конфигурация магнитных полей косвенно свидетельствуют о его возможной принадлежности к новому, так до сих пор и не наступившему, 24 циклу солнечной активности.
В настоящее время доля дней в 2009 году, в течение которых пятен на диске Солнца не наблюдалось вообще, составляет 76%. Для сравнения, в аномальном 2008 году этот показатель составлял лишь 73%.

[gog]

Самая большая вспышка этого года произошла вчера, 10 декабря 2009 года, в северном полушарии Солнца. По данным рентгеновских мониторов поток жесткого излучения Солнца начал быстро расти в 10:50 по всемирному времени (в 13:50 по Москве) и всего за семь минут минут увеличился более чем в 300 раз. В 13:57 по Москве рентгеновское излучение Солнца, измеряемое на околоземной орбите, достигло максимума и составило 3400 нановатт на квадратный метр. По принятой в мире классификации GOES это означало, что на Солнце за 8 минут до этого (время, потребовавшееся лучам света, чтобы преодолеть 150 миллионов километров до Земли) произошла самая мощная в этом году вспышка рентгеновского балла C3.4. До этого самым крупным событием этого года была вспышка уровня C2.7, зарегистрированная еще летом, 5 июля 2009 года.
Наблюдения Солнца показали, что самая крупная вспышка этого года произошла в северном поясе солнечной активности, который располагается в настоящее время на широте около 20 градусов параллельно экватору. Именно в этом поясе, в последние месяцы сконцентрирована вся активность Солнца. В частности, именно здесь в конце октября разыгрался настоящий шторм, когда в течение недели на Солнце произошло сразу 11 вспышек, причем все они — в одной и той же активной области, получившей в каталоге NOAA номер 1029. Та область, впрочем, исчезла еще в первых числах ноября, после чего за ноябрь и первые дни декабря на Солнце последовательно появились и разрушились еще 4 активных области с номерами от 1030 до 1033. Ни одной из них, впрочем, не удалось оставить след в истории солнечной активности — за прошедшие 40 дней в них так и не произошло ни одной вспышки, а в течение последних 2 недель (начиная с 24 ноября) с Солнца и вовсе исчезли все группы пятен.
На фоне этой тенденции произошедшее вчера событие надо признать довольно неожиданным. Вспышка произошла в новой активной области 1034, которая появилась на диске Солнца всего 2 дня назад и в день вспышки насчитывала всего три пятна (считается, что область тем активнее, чем больше в ней пятен и чем сложнее их взаимная конфигурация). Учитывая это, высока вероятность, что данное событие так и останется одиночным, и солнечный шторм конца октября на этот раз не повторится — в физике Солнца порой встречается сценарий, когда потенциально слабая активная область производит, тем не менее, довольно мощное событие исключительно за счет того, что сразу отдает всю свою энергию в одном взрыве. После этого такие группы, как правило, быстро разрушаются. Тем не менее не исключен и другой сценарий.
В любом случае, в настоящее время область находится на восточном краю Солнца и останется в поле зрения наблюдателей на Земле не менее 10 дней. Примерно такое время потребуется ей, чтобы дойти до западного края вследствие солнечного вращения. Это означает, что вся ее эволюция, по какому бы сценарию она не развивалась, пройдет на наших глазах.
К сожалению, самая большая вспышка этого года оказалась единственным из значимых событий этого года, пропущенным спутником КОРОНАС-ФОТОН. На космическом аппарате 1 декабря произошел сбой системы электроснабжения, вследствие чего установленная на нем научная аппаратура была отключена. По состоянию на настоящее время восстановить режим энергоснабжения, достаточный для включения космических телескопов, пока не удалось.

Обсерватория ТЕСИС (ФИАН)
© ТЕСИС: www.tesis.lebedev.ru

[gog]

Признаки начала нового 24-го солнечного цикла, появившиеся в конце этого года, могут оказаться ложными. Такой вывод следует из анализа длительных рядов наблюдений, собранных на протяжении текущего минимума активности.
Точное исследование солнечной активности связано с определенными трудностями, которые вытекают из самой ее природы. Дело в том, что активность Солнца связана не со всей его поверхностью, а лишь с отдельными областями, формирование которых носит довольно случайный характер — области могут возникать, разрушаться и даже сливаться друг с другом, создавая весьма запутанную картину с резкими перепадами. В дополнение к этому, из-за вращения Солнца активные области могут уходить на невидимую сторону нашей звезды, создавая иллюзию спада активности или, наоборот, неожиданно появляться на восточном краю Солнца.
С учетом всего этого, сделать надежные выводы о состоянии солнечной активности (например, понять, находимся ли мы на стадии ее роста или спада) возможно только на основе длительных наблюдений, когда из имеющегося дискретного ряда данных, путем его усреднения, удается выделить основной тренд и определить его направление. Таким же методом, часто спустя только 1-2 года, удается надежно определить, когда закончился минимум предыдущего цикла и произошел решающий переход на стадию роста активности. Именно это и можно сделать сейчас — в конце третьего года одного из самых глубоких минимумов активности понять, как вела себя наша звезда все это время, какова была структура этого минимума и, главное, произошел ли уже окончательный перелом солнечной активности?
Из анализа длительных рядов данных (верхний график на рисунке показывает длительные изменения радиоизлучения Солнца на длине волны 10.7 см, а нижний — как менялась площадь солнечных пятен) следует, что солнечная активность впервые коснулась дна в конце 2007 года. Примерно в августе-сентябре поток радиоизлучения пробил уровень 70×10-22 Вт/Гц, достигнув тем самым самой низкой отметки за период около 10 лет (в максимуме активности этот уровень меняется в интервале 300-500×10-22 Вт/Гц). Примерно в это же время с Солнца пропали солнечные пятна — всего за два три месяца их средняя площадь от 300-500 миллионных долей солнечного диска упала до значений 0-10. Нижней точкой падения стал октябрь-ноябрь 2007 года, когда из 61 дня наблюдений в течение 52 дней на Солнце вообще не было пятен. По видимому, именно этот момент можно считать началом текущего исторического спада солнечной активности, в котором наша звезда находится, таким образом, уже 25 месяцев.
Наибольший интерес, однако, представляет не момент перехода Солнца в состояние минимума, а поведение Солнца вблизи дна активности, то есть после ноября 2007. Наблюдения показывают, что активность Солнца не застыла на эти 25 месяцев, а совершает (и все еще продолжает совершать) ярко выраженные колебательные движения с периодом около 8-12 месяцев. Всего за время минимума было начато и завершено два таких колебания. Первое началось в ноябре 2007 года и продолжалось около 8 месяцев. Солнце тогда вышло на локальный максимум на стыке 2007-2008 годов, после чего в течение полугода медленно возвращалось к точке дна, достигнув ее в июле 2008-го. Достигнутая тогда точка минимума стала одной из самых глубоких в истории наблюдений: в течение 51 дня, с 21 июля по 11 сентября, на Солнце не появилось ни одного нового пятна. Этот период стал 4-м за историю наблюдений по продолжительности.
В сентябре 2008 активность Солнца начала свое второе колебание, которое на этот раз продолжалось 10 месяцев. Максимум тогда был достигнут в мае 2009 года ( его свидетелем стала обсерватория ТЕСИС, выведенная на орбиту 31 января), а завершился этот период в середине июля 2009 года очередным рекордным минимумом. Зарегистрированный тогда период без пятен на Солнце продолжительностью 49 дней (с 12 июля по 1 сентября 2009 года) занял в таблице исторических наблюдений 5 место.
Колебания с периодом около года, которые совершает Солнце в текущем минимуме позволяют, к сожалению, иначе взглянуть на рост солнечной активности, зарегистрированный в последние 3 месяца этого года — речь идет о наблюдаемом с сентября 2009 года увеличении потока солнечного радиоизлучения и росте числа солнечных пятен. Кроме того, с сентября по октябрь 2009 года на Солнце произошло 12 солнечных вспышек. Для сравнения за период с января по сентябрь их было всего две. Все это позволило предположить, что на Солнце произошел перелом тренда активности, и наша звезда, наконец-то, двинулась по восходящей ветви нового 24 солнечного цикла. Начало последнего, таким образом, пришлось на сентябрь 2009 года.
К сожалению, наблюдаемые вблизи минимума колебания активности, которые по непонятной причине испытывает сейчас Солнце, позволяют сделать и альтернативное предположение. Именно в сентябре 2009 года должен был начаться очередной, третий, цикл этих колебаний. Фаза роста третьего колебания должна продолжаться до января-февраля 2010 года, после чего солнечная активность должна будет устремиться к очередному дну, которое может быть достигнуто уже в мае-июне 2010 года. В настоящий момент, исходя из текущих графиков активности нельзя понять, где сейчас находится наша звезда. Действительно ли мы находимся уже на стадии роста нового 24 цикла активности, или мы все еще располагаемся вблизи солнечного дна, а наблюдаемый рост является иллюзией, вызванной началом третьего цикла годичных колебаний.
Аргументы в настоящее время можно привести в пользу обоих вариантов. В пользу первого говорит довольно высокая скорость роста активности — средний поток радиоизлучения Солнца в настоящее время самый высокий за весь прошедший год. С другой стороны общая ситуация на Солнце свидетельствует, скорее, в пользу второго варианта развития событий. Так за 40 дней, прошедших после всплеска активности сентября-октября этого года, на Солнце произошла только одна вспышка (которая, правда стала самой большой в этом году). Кроме того, резко уменьшилось количество солнечных пятен. Так, в течение 2 недель, с 23 ноября по 9 декабря, их не было вообще.
Решиться судьба будущего солнечного цикла должна в ближайшие 1-2 месяца. Если в первой половине 2010 года активность Солнца вновь вернется к минимальной, можно будет говорить о глобальном сбое солнечного цикла. Ожидаемый максимум солнечной активности, по видимому, в этом случае будет сдвинут как минимум на 1-2 года по сравнению с ранее ожидаемым периодом: 2012-2013 год.

Обсерватория ТЕСИС (ФИАН)
© ТЕСИС: www.tesis.lebedev.ru

[gog]

По данным солнечных обсерваторий, крошечная группа пятен №1034, наблюдаемая сейчас на диске светила, сменила динамику и перестала деградировать.
Возможно усиление активности группы пятен.