Длинное затишье в солнечных пятнах в конце солнечного цикла 23 было не просто кормом для прогнозов глобального охлаждения - оно дало солнечным физикам много возможностей для изучения. Ведущий автор Дибьенду Нанди из Индийского института образования и исследований в области науки в Калькутте, и его коллеги пишут в Природа сегодня, что длинная череда дней без пятен между солнечными циклами 23 и 24 может напрямую коррелировать со скоростью потока плазмы с севера на юг в направлении солнечного экватора. Их коллаж выше показывает магнитные поля внутри Солнца, смоделированные с помощью модели солнечного динамо (в центре) и наблюдаемой солнечной короны в двух разных фазах солнечной активности: фаза покоя во время недавнего, необычно длинного минимума, справа, и сравнительно активная фаза, следующая за минимумом, слева.
Магнитная активность Солнца периодически меняется, демонстрируя ~ 11-летний цикл, который можно отслеживать, наблюдая за частотой и расположением солнечных пятен. Солнечные пятна являются сильно намагниченными областями, генерируемыми внутренним магнитным полем солнца, и являются очагами солнечных бурь, которые генерируют прекрасные полярные сияния, но также представляют опасность для спутников, навигационных технологий, таких как GPS и инфраструктуры связи.
К концу солнечного цикла 23, который достиг максимума в 2001 году и уменьшился в 2008 году, активность Солнца достигла длительного минимума, характеризующегося очень слабым полярным магнитным полем и необычно большим числом дней без солнечных пятен: 780 дней между 2008 и 2010 годами. В типичном солнечном минимуме солнце остается без пятен около 300 дней, что делает последний минимум самым длинным с 1913 года.
Авторы исследования провели магнитное динамо-моделирование 210 циклов солнечных пятен, охватывающих около 2000 лет, при варьировании скорости солнечного внутреннего меридионального (север-юг) потока плазмы. Солнечная плазма течет во многом подобно океанским течениям Земли: поднимаясь на экваторе, струя к полюсам, затем опускаясь и стекая обратно к экватору. При обычной скорости 40 миль в час, чтобы сделать один цикл, требуется около 11 лет.
Нэнди и его коллеги обнаружили, что плазменные реки Солнца ускоряются и замедляются, как сбойная конвейерная лента, вероятно из-за сложной обратной связи между потоком плазмы и солнечными магнитными полями.
«Это как производственная линия - замедление устанавливает расстояние между концом последнего солнечного цикла и началом нового», - сказал соавтор исследования Андрес Муньос-Харамильо, приглашенный научный сотрудник Гарвард-Смитсоновского центра астрофизики. ,
В частности, пишут авторы, быстрый меридиональный поток в первой половине цикла, за которым следует более медленный поток во второй половине, приводит к глубокому минимуму солнечных пятен - и может воспроизводить наблюдаемые характеристики минимума цикла 23.
Нэнди и его коллеги говорят, что продолжение солнечных наблюдений будет иметь ключевое значение для подтверждения и уточнения результатов моделирования.
«Мы ожидаем, что недавно запущенная НАСА Обсерватория солнечной динамики предоставит более точные ограничения на структуру плазменных потоков глубоко в недрах Солнца, что может быть полезным для дополнения этих моделей», - пишут они.
Источник: Природа и Гарвард-Смитсоновский центр астрофизики.
