Физики нашли у Солнца тайный выключатель супербурь

Британские астрофизики научились предсказывать силу солнечных штормов за семь лет до их пика благодаря обнаружению точки резкого затишья в активности нашей звезды. В основе открытия лежит выявление момента, в который экстремальная космическая погода прекращается практически мгновенно, что переворачивает традиционные представления о поведении Солнца и обещает защитить земную инфраструктуру от неожиданных космических ударов.

Солнечная активность угасает не плавно, а прекращается практически мгновенно в строго определенный момент каждого цикла. К такому выводу пришли физики из Уорикского университета под руководством профессора Сандры Чепмен. Долгое время в гелиофизике считалось, что 11-летний цикл активности звезды затухает постепенно, давая технологиям на Земле время на адаптацию. Новые данные, представленные на Национальном астрономическом съезде Королевского астрономического общества в Бирмингеме, показывают обратное.

Поддержать нас на Boosty
Поддержать нас на Дзен

Вспышки экстремальной космической погоды прекращаются почти за один день, когда звезда достигает специфической фазы. Ученые называют этот момент точкой выключения. В этот период характер солнечных извержений резко меняется: вместо опасных корональных выбросов массы, способных сжечь трансформаторы на Земле, Солнце начинает испускать лишь относительно спокойные высокоскоростные потоки ветра.

График солнечные часы активности Солнца и экстремальной космической погоды С. К. Чепмен
Схема «солнечных часов» (sunclock) и графики частоты вспышек. Черные спицы показывают экстремальные бури, зафиксированные на Земле. Источник: Chapman et al, GRL.

Точное время солнечного затишья удалось определить с помощью математического инструмента под названием «солнечные часы». Профессор Сандра Чепмен и ее коллега Тьерри Дюдок де Вит создали этот метод на основе преобразования Гильберта, проанализировав данные о солнечных пятнах начиная с 1749 года. Поскольку каждый солнечный цикл индивидуален и может длиться от 9 до 14 лет, стандартные методы прогнозирования часто ошибаются. «Солнечные часы» переносят неравномерные циклы на единый стандартизированный циферблат, обнажая скрытые закономерности.

Физический маркер точки выключения скрывается в геометрии магнитных полей звезды. Исследование, опубликованное в журнале Scientific Reports, показывает, что резкий обрыв супербурь происходит в тот момент, когда более 90% активных областей Солнца смещаются близко к экватору — в пределах 15 градусов широты. На этих широтах дифференциальное вращение светила ослабевает, что приводит к стабилизации магнитного поля и прекращению мощных корональных выбросов. Количество солнечных пятен, зафиксированное именно в эту секунду затишья, напрямую определяет, насколько мощным окажется следующий пик активности через несколько лет.

График широты активных областей Солнца и экстремальной космической погоды С. К. Чепмен
Схема оранжевых «солнечных часов» и графики смещения активных областей к экватору. Черные спицы — экстремальные бури на Земле. Источник: Chapman et al, SR.

Ключевые параметры солнечных циклов по новой методике

  • Длительность цикла: от 9 до 14 лет (индивидуальна для каждого периода).
  • Граница затишья: 15° широты от экватора (концентрация более 90% активных зон).
  • Точка выключения: момент резкого прекращения супербурь, используемый для подсчета контрольных пятен.
  • Время упреждения прогноза: от 6 до 7 лет до пика следующего цикла.

Новая методика уже доказала свою эффективность, предсказав аномально высокую силу текущего 25-го солнечного цикла. Традиционные государственные модели прогнозирования обещали слабое и спокойное Солнце, однако расчеты группы Сандры Чепмен оказались верны. Подтверждением их правоты стала мощнейшая геомагнитная буря в мае 2024 года, вызвавшая яркие полярные сияния даже в южных регионах, включая Кавказ и Центральную Азию.

Первые расчеты для следующего, 26-го солнечного цикла указывают на умеренную активность нашей звезды. По предварительным оценкам, на пике нового цикла, который ожидается в начале 2030-х годов, максимальное число солнечных пятен составит от 100 до 120 единиц. Это сделает его похожим на текущий 25-й цикл или даже немного слабее.

Точный прогноз силы 26-го цикла физики смогут дать только через два года. Для этого ученым необходимо дождаться, пока текущий 25-й цикл физически достигнет своей точки выключения, которая ожидается примерно к 2028 году. Только тогда исследователи смогут провести реальный подсчет контрольных солнечных пятен вместо моделирования гипотетических сценариев. До этого момента теоретически сохраняется вероятность как более сильного, так и более слабого сценария развития событий.


FAQ: Часто задаваемые вопросы

Правда ли, что Солнце может мгновенно «выключиться»?
Нет, сама звезда продолжает светить и греть в прежнем режиме. Однако ее экстремальная магнитная активность — мощные вспышки и корональные выбросы массы — действительно прекращается практически за один день в конце каждого цикла.

Зачем нужно предсказывать солнечную активность на семь лет вперед?
Такой долгосрочный прогноз позволяет энергетическим компаниям, операторам спутниковой связи и авиаперевозчикам заранее подготовить инфраструктуру, модернизировать защиту электросетей и скорректировать планы запусков космических аппаратов.

Каким будет следующий 26-й солнечный цикл?
По предварительным оценкам физиков, 26-й цикл будет умеренным с максимальным числом солнечных пятен около 100–120 на пике, что сделает его похожим на текущий 25-й цикл или даже немного слабее.

Как сильные космические бури влияют на обычных людей?
Помимо красивых полярных сияний в непривычных широтах, мощные бури могут приводить к сбоям в работе GPS/ГЛОНАСС-навигации, временным проблемам со связью и локальным отключениям электричества из-за перегрузки энергосетей.


Источники:

  1. Материалы Национального астрономического съезда Королевского астрономического общества в Бирмингеме (NAM 2026).
  2. S. C. Chapman, T. Dudok de Wit. A solar cycle clock for extreme space weather. Scientific Reports 14, 8249 (2024). DOI: 10.1038/s41598-024-58960-5.
  3. S. C. Chapman. A new declining phase precursor and an early prediction of cycle 26 maximum. Astrophysical Journal (в печати, 2026).

Поддержать нас на Boosty
Поддержать нас на Дзен

Читайте также: Солнечная буря: за красотой полярных сияний скрываются серьезные последствия

Поделиться

Оставьте комментарий