Солнце не дало недостатка в тайнах до сих пор во время солнечного цикла # 24.
И, возможно, самая большая новость, которую недавно породило Солнце, это то, что оно не делает. В виде Космический Журнал недавно сообщалось, что этот цикл был особенно слабым с точки зрения производительности. Падение магнитной полярности, обозначающее пик солнечного максимума, только что наступило, поскольку текущий солнечный цикл № 24 начал слишком поздно после глубокого минимума в 2009 году…
Или это?
Захватывающее новое исследование Университета Мичигана в Отделе атмосферных, океанических и космических наук Энн Арбор, опубликованное в Астрофизический Журнал Прошлая неделя говорит о том, что мы рассматриваем только часть головоломки, когда речь заходит об активности солнечного цикла.
Традиционные модели основаны на среднемесячном количестве солнечных пятен. Это число коррелирует со статистической оценкой числа солнечных пятен, видимых на обращенной к Земле стороне Солнца, и использовалось с тех пор, как впервые было предложено Рудольфом Вольфом в 1848 году. Вот почему вы также слышите относительное число солнечных пятен, иногда называемое Волком или Цюрихский номер.
Но числа солнечных пятен могут рассказать только одну сторону истории. В их недавней статье под названием Два новых параметра для оценки глобальной сложности магнитного поля Солнца и отслеживания солнечного цикла, исследователи Лян Чжао, Энрико Ланди и Сара Э. Гибсон описывают новый подход к модели солнечной активности, рассматривая трехмерную динамику гелиосферного токового слоя.
Гелиосферный токовый слой (или HCS) - это граница магнитного поля Солнца, разделяющая области северной и южной полярности, которая простирается в Солнечную систему. Во время солнечного минимума лист почти плоский и похожий на юбку. Но во время солнечного максимума он наклонен, волнист и сложен.
Исследователи использовали две переменные, известные как SD & SL, для измерения, которое может характеризовать трехмерную сложность HCS. «SD - это стандартное отклонение широт местоположения HCS на каждой из карт Каррингтона солнечной поверхности, которое в основном говорит нам, как далеко HCS распределен от экватора. И SL - это интеграл наклона HCS на этой карте, который может сказать нам, насколько волнистым является HCS на каждой карте », - сказал Лян Чжао. Космический Журнал.
Наземные и космические наблюдения магнитного поля Солнца используют явление, известное как эффект Зеемана, которое впервые было продемонстрировано в ходе солнечных наблюдений, проведенных Джорджем Эллери Хейлом с использованием его нового изобретенного спектрогелиоскопа в 1908 году. Для недавнего исследования исследователи использовали данные за период с 1975 по 2013 гг. для характеристики данных HCS, доступных онлайн в солнечной обсерватории Wilcox.
Сравнение значения HCS с предыдущими циклами солнечных пятен дает некоторые интригующие результаты. В частности, сравнение значений SD и SL с ежемесячным числом солнечных пятен обеспечивает «хорошее соответствие» для предыдущих трех солнечных циклов - вплоть до цикла № 24.
«Глядя на HCS, мы видим, что Солнце стало странно себя вести еще в 2003 году», - сказал Чжао. «Этот текущий цикл, характеризуемый ежемесячным числом солнечных пятен, начался с опозданием на год, но с точки зрения значений HCS максимум цикла № 24 произошел вовремя, с первым пиком в конце 2011 года».
«Ученые полагают, что в этом солнечном максимуме будет два пика числа солнечных пятен, как и в предыдущем максимуме (в ~ 2000 и ~ 2002 годах), - продолжил Чжао, - поскольку магнитные поля Солнца в северном и южном полушариях выглядят асимметричными, и север развивался быстрее, чем юг в последнее время. Но, насколько я вижу, наибольшее значение среднемесячного числа солнечных пятен в этом цикле 24 по-прежнему равно ноябрю 2011 года. Таким образом, можно сказать, что первый пик цикла 24 может быть в ноябре 2011 года, поскольку самое большое ежемесячное число солнечных пятен в этом цикле. Если будет второй пик, мы увидим его рано или поздно ».
В документе также отмечается, что хотя цикл 24 является особенно слабым по сравнению с недавними циклами, диапазон его активности не уникален по сравнению с солнечными циклами за последние 260 лет.
Значение HCS характеризует Солнце в течение одного полного вращения Каррингтона за 27 дней. Это усредненное значение для вращения Солнца, поскольку полюса вращаются медленнее, чем экваториальные области.
Промежуток времени примерно 22 года, который требуется полюсам, чтобы снова вернуться к той же полярности, равен двум средним 11-летним циклам солнечных пятен. Магнитное поле Солнца в этом цикле было исключительно асимметричным, и на момент написания этой статьи Солнце первым уже завершило свое обращение к северному полюсу.
Такая асимметрия во время неизбежного изменения полюса была впервые зарегистрирована во время солнечного цикла 19, который охватывал 1954-1964 гг. Солнечные циклы пронумерованы, начиная с наблюдений, которые начались в 1749 году, всего через четыре десятилетия после окончания 70-летнего минимума Маундера.
«Это захватывающее время для изучения магнитного поля Солнца, поскольку мы можем быть свидетелями возвращения к менее активному циклу, более похожему на те, что были 100 лет назад», старший ученый и соавтор NCAR / HAO Сара Сказал Гибсон.
Но на этот раз армада космических и наземных обсерваторий изучит нашу звезду-хозяина, как никогда раньше. Гелиосферная обсерватория SOlar (SOHO) уже следовала за Солнцем через эквивалент одного полного солнечного цикла - и теперь в космосе к ней присоединились STEREO A & B, Hinode JAXA, Proba-2 ESA и Обсерватория солнечной динамики NASA. Спектрограф для визуализации регионов региона НАСА (IRIS) также был запущен в начале этого года и только недавно открылся для бизнеса.
Будет ли второй пик после изменения магнитной полярности южного полюса Солнца, или цикл № 24 собирается «покинуть здание?» И будет ли цикл № 25 отсутствовать все вместе, как предполагают некоторые исследователи? Какую роль играет солнечный цикл в сложной головоломке об изменении климата? Эти следующие несколько лет окажутся захватывающими для науки о солнечной энергии, так как прогностическая значимость значений SDS и SL для HCS подвергнута проверке… и в этом суть хорошей науки!
-Читайте реферат со ссылкой на полный текст статьи в Астрофизический Журнал исследователями Университета Мичигана здесь.
